Física y Química: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO PARA ESCUELAS: "  ..."
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miércoles, 29 de diciembre de 2010
EXPERIENCIAS DE LABORATORIO PARA ESCUELAS
CROMATOGRAFIA
Para realizar nuestro experimento necesitamos papel de filtro de cafetera (por ejemplo), unos rotuladores de colores, un vaso con agua, sal y alcohol.
Montaje:
Recortamos un trozo de papel de filtro y dibujamos en el centro una mancha de tinta con uno de los rotuladores. Luego hacemos un agujero en el centro del papel de filtro y por él metemos un tubito de papel de filtro. Por último ponemos el papel sobre el vaso con agua, de manera que el extremo del tubito quede dentro del agua.
El agua sube por el tubito de papel y llega a la mancha de tinta. Al desplazarse por el papel de filtro el agua arrastra la tinta formando unas franjas de colores.
Recortamos un trozo de papel de filtro y dibujamos en el centro una mancha de tinta con uno de los rotuladores. Luego hacemos un agujero en el centro del papel de filtro y por él metemos un tubito de papel de filtro. Por último ponemos el papel sobre el vaso con agua, de manera que el extremo del tubito quede dentro del agua.
El agua sube por el tubito de papel y llega a la mancha de tinta. Al desplazarse por el papel de filtro el agua arrastra la tinta formando unas franjas de colores.
Se puede repetir el experimento utilizando agua con sal (siguiente imagen) o alcohol.
Explicación:
La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que son arrastradas cada una de ellas a través de un medio poroso por un disolvente en movimiento.
A medida que el agua (el disolvente) va desplazándose por el papel de filtro (el medio poroso), arrastra consigo los pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se forman unas franjas de colores que corresponden a los componentes de la tinta del rotulador.
REACCION QUIMICA
Materiales: zumo de limón, un pincel, una hoja de papel y una vela.
Para dibujar sobre la hoja de papel usamos zumo de limón diluido en agua.
Terminado el dibujo, esperamos unos minutos a que se seque el zumo de limón.
Al secar completamente el zumo de limón se vuelve invisible.
Por último, calentamos la hoja de papel acercándola a la llama de una vela.
En unos segundos se hace visible nuestro dibujo.
Precaución: Es necesario mover continuamente la hoja de papel para evitar que se queme.
Explicación
Al calentar el zumo de limón se oxida y se vuelve de color marrón.
Esta técnica se puede emplear para ocultar mensajes (tinta invisible)
MEZCLAS DE VOLUMENES IGUALES
Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de vasos (mejor si son largos), agua y alcohol. Necesitamos marcar el nivel del agua y del alcohol en la superficie de los vasos. Podemos usar, por ejemplo, un rotulador.
Si mezclamos dos volúmenes iguales de agua el volumen resultante es la suma de los dos volúmenes: 1+1 = 2
Pero si mezclamos volúmenes iguales de agua y alcohol el resultado es sorprendente: el volumen final de la mezcla es menor que la suma de los dos volúmenes y se liberan burbujas en el interior del líquido.
Al mezclar las dos sustancias se produce una unión entre las moléculas (puente de hidrógeno) y disminuye el volumen. También se desprende energía que calienta la disolución. Si tocamos con la mano el vaso notaremos el incremento de temperatura.
Por último, el aumento de temperatura de la mezcla provoca una disminución de la solubilidad del oxígeno disuelto que escapa en forma gaseosa (las burbujitas)
Si mezclamos dos volúmenes iguales de agua el volumen resultante es la suma de los dos volúmenes: 1+1 = 2
Pero si mezclamos volúmenes iguales de agua y alcohol el resultado es sorprendente: el volumen final de la mezcla es menor que la suma de los dos volúmenes y se liberan burbujas en el interior del líquido.
Al mezclar las dos sustancias se produce una unión entre las moléculas (puente de hidrógeno) y disminuye el volumen. También se desprende energía que calienta la disolución. Si tocamos con la mano el vaso notaremos el incremento de temperatura.
Por último, el aumento de temperatura de la mezcla provoca una disminución de la solubilidad del oxígeno disuelto que escapa en forma gaseosa (las burbujitas)
REACCION QUIMICA
Material:· Bicarbonato de sodio
· Vinagre
· Un vaso
· Cerillas
· Una vela
Montaje:
1. Coloca en un vaso un poco de vinagre (tres o cuatro centímetros)
2. Añade un poco de bicarbonato de sodio. Se desprenden muchas burbujas.
3. Si metemos una cerilla encendida en el vaso se apagará al instante.
4. Si inclinamos el vaso sobre una vela, sin derramar el vinagre, veremos que la vela se apaga.
Explicación:
La reacción química entre el bicarbonato de sodio y el ácido del vinagre produce un gas llamado dióxido de carbono. Este gas es más pesado que el aire por lo que permanece en el vaso desplazando el aire contenido en el vaso.
Al meter la cerilla en el vaso se apaga por la falta de oxígeno (necesario para la combustión). Cuando inclinamos el vaso sobre la vela esta se apaga porque el dióxido de carbono, al caer sobre la vela, desplaza el oxígeno que mantiene la combustión.
FUERZA ATMOSFERICA
Para realizar nuestro experimento necesitamos una regla de plástico y una hoja de papel de periódico.
En primer lugar coloca la regla sobre una mesa de manera que sobresalga un poco. Si dejamos caer un objeto pesado sobre el extremo que sobresale vemos que la regla cae de la mesa.
Repetimos ahora el experimento colocando una hoja de papel de periódico extendida sobre la parte de la regla que está en la mesa. Si dejamos caer ahora el mismo objeto sobre la parte que sobresale vemos que la regla no llega a caer al suelo.
¿Qué detiene la regla?¿Una mano invisible o el peso de una hoja de papel de periódico?
La respuesta correcta es la presión y la fuerza ejercida por la atmósfera (un océano invisible que rodea la Tierra) sobre la hoja de papel de periódico.
Disolución PARA 2º
Disolución
En química, una disolución, también llamada solución, es una mezcla homogénea de dos o más componentes en cierta proporción. Toda disolución está formada por un soluto y un disolvente o solvente. El disolvente es la sustancia que existe en mayor cantidad y la de soluto se halla en menor cantidad.La sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es el agua. Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y uno o más disolventes.
Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como la sal o el azúcar disuelto en agua (o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama).
Se distingue de una suspensión, que es una mezcla en la que el soluto no está totalmente disuelto en el disolvente, sino dispersado en pequeñas partículas. Mientras una disolución es siempre transparente, Ej: agua dulce, una suspensión presentará turbidez. Ej: partículas de una tiza en agua.
Clasificación de las disoluciones
Sólidas
- Sólido en Sólido: Cuando tanto el soluto como el solvente se encuentran en estado sólido. Un ejemplo claro de éste tipo de disoluciones son las aleaciones, como el Zinc en el Estaño.
- Gas en Sólido: Como su definición lo dice, es la mezcla de un gas en un sólido. Un ejemplo puede ser el Hidrógeno (g) en el Paladio(s).
- Líquido en Sólido: Cuando una sustancia líquida se disuelve junto con un sólido. Las Amalgamas se hacen con Mercurio(l) mezclado con Plata(s).
Líquidas
- Sólidos en Líquidos: Este tipo de disoluciones es de las más utilizadas, pues se disuelven por lo general pequeñas cantidades de sustancias sólidas (solutos) en grandes cantidades líquidas (solventes). Ejemplos claros de este tipo son la mezcla del Agua con el Azúcar, también cuando se prepara un Té, o al agregar Sal a la hora de cocinar.
- Gases en Líquidos: Por ejemplo, Oxígeno en Agua.
- Líquidos en Líquidos: Ésta es otra de las disoluciones más utilizadas. Por ejemplo, diferentes mezclas de Alcohol en Agua (cambia la densidad final); un método para volverlas a separar es por destilación.
Gaseosas
- Sólidos en Gases: Existen infinidad de disoluciones de este tipo, pues las podemos encontrar en la contaminación al estudiar los componentes del humo por ejemplo, se encontrará que hay varios minerales disueltos en gases.
- Gases en Gases: De igual manera, existe una gran variedad de disoluciones de gases con gases en la atmósfera, como el Oxígeno en Nitrógeno.
- Líquidos en Gases: Este tipo de disoluciones se encuentran en las nieblas.
Para realizar los problemas, usaremos las siguientes abreviaturas:
Solución: Sc.
Soluto: Sto.
Solvente: Solv.
También tenemos que tener en cuenta el concepto de Densidad: Esta se define como el cociente entre la masa,( m); y el volumen,( v). Para cada tipo de sustancia, existe una densidad. Como la densidad del agua es: 1 g/ml. La del mercurio: 13.6 g/ml
Formula:
M
D: ― se despeja: m: d . v ó v: m/ d
V
Unidades de concentración:
% m/m: “x” gramos de soluto en 100 gramos de solución.
% m/v: “x” gramos de soluto en 100 mililitros de solución
% v/v: “x” mililitros de soluto en 100 mililitros de solución
TRABAJO PRACTICO N°:
1- Dar ejemplos de disoluciones donde el:
a- El soluto es un sólido y el disolvente un liquido
b- El soluto es un liquido y el disolvente un liquido
c- El soluto es un gas y el disolvente un liquido
d- El soluto es un gas y el disolvente es un gas.
2- Menciona los gases que compone el aire atmosférico.
Resolver las siguientes disoluciones:
1- Se disuelven 24 gs de sal en 126 ml de agua. Calcular su concentración en %m/m.
2- Se disuelven 500 gs de azúcar en 1 litro de agua. Calcular cuanto soluto abra en 2500 gramos de solución? Expresar su concentración en %m/m.
3- Se disuelven 60 gs de sal en 300 gs de agua, cuya solución tiene una densidad de: 1.2 g/ml. Calcular: a- cuantos gramos de soluto hay en 250gs de sc.
b- %m/m
c % m/v
4- Se disuelven 50 ml de alcohol en 400 ml de agua. Calcular su concentración en % v/v.
5- Se disuelven 80 gs de sal en 600 gs de agua. La densidad de dicha solución es de: 1.1 g/ml. Calcular: a- la cantidad de soluto en 1 Kg. de solución
b- %m/m
c- %m/v
6- Una solución salada de 490 gs contiene 45 gs de soluto. Calcular el %m/m
7- Cuanto soluto hay en una solucion de 620 gs, cuya concertación es de 25%m/m?
8- Se tiene una solución de 500 gs cuya concentración es del 20%m/m. Cuanto soluto utilice?
9- Se disuelven 65 gs de azúcar en 1 Kg de agua. Exprese la concentración de la solución en %m/m
10- Se disuelven 80 gs de un soluto en 900 ml de solución. Exprese su concentración en % m/v.
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