Experimentos
ENCENDER UNA VELA A DISTANCIA
Para realizar nuestro experimento necesitamos una vela y unas cerillas.
Primero encendemos la vela con una cerilla, luego apagamos la vela soplando y, finalmente, acercamos rápidamente otra cerilla encendida. Vemos que la vela se enciende “a distancia”, sin que la llama de la cerilla toque la mecha de la vela.
Explicación
Veamos paso a paso lo qué sucede al encender una vela:
1 Acercamos una llama a la mecha de la vela.
2 El calor de la llama funde la cera de la vela.
3 La cera derretida asciende por la mecha
4 Al llegar a la llama de la cerilla la cera se transforma en gas
5 Estos gases, al mezclarse con el oxígeno del aire, entran en combustión liberando luz y calor.
6 A partir de ahí el propio calor de la llama sigue el proceso y ya no es necesaria la llama de la cerilla.
Si apagamos la vela de un soplido, algo de cera gaseosa queda rodeando la mecha de la vela y es posible que prendan esos gases aproximando una llama. En este caso no es necesario que la llama toque la mecha para encender la vela
¿POR QUÉ EL ACEITE Y EL AGUA NO SE PUEDEN MEZCLAR?
Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol y un frasco de cristal con tapadera.
Primero añadimos un poco de agua al frasco de cristal y luego aceite sobre el agua. El aceite queda flotando sobre el agua sin mezclarse.
Luego añadimos, con cuidado, un poco de alcohol sobre el aceite. El alcohol permanece flotando sobre el aceite sin mezclarse. Tenemos tres líquidos claramente separados sin mezclarse.
Por último, ponemos la tapadera al frasco de vidrio y agitamos un poco. Al finalizar, vemos que los tres líquidos se convierten en dos.
Explicación
La explicación del experimento está en la naturaleza de las moléculas que forman el agua, el aceite y el alcohol. El agua y el alcohol son líquidos polares y el aceite es un líquido apolar.
Una molécula polar tiene una pequeña carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula y una cantidad igual de carga negativa en el otro extremo. En la molécula apolar no existe dicha separación de cargas.
Como regla general “lo semejante disuelve a lo semejante”. Es decir, los líquidos polares se mezclan con otros líquidos polares pero no se mezclan con líquidos apolares. Por este motivo el aceite (líquido apolar) no se mezcla ni con el alcohol ni con el agua (líquidos polares).
En nuestro experimento, la capa de aceite impide el contacto entre el agua y el alcohol. Al agitar el frasco con los tres líquidos, el agua y el alcohol se mezclan, formando una disolución que permanece debajo del aceite.
EL PÉNDULO DIBUJANTE
Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cuerda, una botella de plástico y pintura.
1 Recortamos la base de la botella de plástico y luego practicamos un par de orificios cerca de la propia base para colgar la botella boca abajo.
2 Realizamos un par de agujeros pequeños en el tapón de la botella de plástico.
3 Con la botella y la cuerda construimos nuestro péndulo dibujante. Puedes ver los detalles del péndulo en el experimento dibujar con arena.
4 Llenamos la botella con pintura, colocamos un trozo de papel blanco debajo del péndulo y ya estamos listos para comenzar a dibujar.
5 Apartamos el péndulo de la vertical y soltamos la botella con un pequeño impulso lateral.
Dependiendo de la longitud de la cuerda y de la disposición de los dos nudos obtenemos diferentes curvas (las llamadas figuras de Lissajous)
UNA FORMA MUY CURIOSA DE TRASVASAR LÍQUIDOS
Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de copas pequeñas, agua, aceite y una carta de una baraja de cartas.
1 Llenamos una copa con agua y la otra con aceite.
2 Colocamos la carta sobre la copa llena de agua y luego, sujetando la carta con cuidado, colocamos la copa boca abajo. Si soltamos la carta permanecerá “pegada” a la copa sin caer.
La presión atmosférica sobre la carta impide que caiga y se derrame el agua.
3 Luego colocamos la copa llena de agua sobre la copa llena de aceite.
4 Si retiramos la carta con mucho cuidado podemos trasvasar el aceite desde la copa inferior a la copa superior sin derramar nada. El aceite, menos denso, se coloca sobre el agua ocupando totalmente la copa superior y el agua ocupa la copa inferior.
5 Si volvemos a colocar con cuidado la carta entre las dos copas podemos retirar la copa superior con el aceite sin que se derrame.
UN HUEVO QUE BOTA
Para realizar nuestro experimento necesitamos un huevo de gallina fresco y vinagre.
Se mete el huevo de gallina en un recipiente y se cubre con vinagre. En unos segundos se forman unas burbujas en la superficie del huevo.
Transcurridas unas 24 – 48 horas sacamos el huevo del recipiente y lo lavamos con agua.
Vemos que el huevo pierde la cáscara, aumenta de tamaño y adquiere una consistencia gomosa. Si se presiona con los dedos el huevo se deforma sin romperse y si se deja caer desde una cierta altura botará sin romperse.
Explicación:
El ácido acético del vinagre reacciona con el carbonato cálcico de la cáscara del huevo produciendo dióxido de carbono (las burbujas de gas que se desprenden en la cáscara del huevo) Con la cantidad de vinagre suficiente desaparece toda la cáscara de huevo.
La ósmosis explica el aumento de tamaño pues el agua contenida en el vinagre entra en el interior del huevo por la membrana semipermeable que lo cubre.
NEUTRALIZACIÓN ÁCIDO-BASE
Los ácidos y las bases son un grupo de sustancias que tiene un conjunto de propiedades semejantes. En casa podemos encontrar ácidos como el limón (ácido cítrico), vinagre (ácido acético), yogur (ácido láctico) y bases como el amoniaco, el bicarbonato sódico y la lejía.
Cuando un ácido reacciona con una base se produce una reacción de neutralización.
Para realizar nuestro experimento, en primer lugar preparamos el líquido indicador (ver el experimento “La lombarda, un indicador natural”) Luego preparamos las dos disoluciones: la disolución ácida añadiendo zumo de limón a un vaso, y la disolución básica, disolviendo un par de cucharadas de bicarbonato sódico en un vaso con agua.
Al añadir una cucharada del líquido indicador a cada vaso vemos que el vaso con limón adquiere un color rojo (el color del indicador en disolución ácida) y el vaso con bicarbonato adquiere un color verde azulado (el color del líquido indicador en disolución básica)
Por último añadimos la disolución con bicarbonato sódico al vaso con limón. Se produce la reacción de neutralización ácido – base y el líquido indicador recupera el color original.
Las propiedades características de un ácido se pueden contrarrestar añadiéndole una base, y viceversa. Por ejemplo, el ácido clorhídrico interviene en la digestión (los jugos gástricos). Cuando se produce en exceso, sentimos “acidez de estómago” que se contrarresta tomando un “antiácido” como el bicarbonato de sodio (una base)
DESCOMPOSICIÓN DEL AGUA OXIGENADA
Para realizar nuestro experimento necesitamos agua oxigenada (de venta en farmacias) y unos mililitros de sangre. Si dejamos descongelar un trozo de carne en un plato podemos obtener suficiente sangre para realizar nuestro experimento.
Añadimos la sangre a un vaso con agua oxigenada y vemos que se produce una reacción química con desprendimiento de gases que forman una espuma blanca. El agua oxigena se descompone, gracias a la sangre, en agua y oxígeno gaseoso (que forma la espuma blanca). Podemos reconocer el oxígeno si acercamos una cerilla. Los destellos de luz se producen por la combustión del oxígeno atrapado en la espuma blanca.
El agua oxigenada se usa como desinfectante cuando se echa sobre una herida. La sangre contiene una enzima que actúa como un catalizador, acelerando la reacción de descomposición del agua oxigenada. Como muchas de las bacterias patógenas son anaerobias (no pueden vivir con oxígeno), mueren en la espuma blanca rica en oxígeno que se produce cuando la sangre de la herida actúa sobre el agua oxigenada.