Experimentos de Química

La Química se basa en conocimientos sistematizados a partir de la descripción y comprobación de experimentos relacionados con la naturaleza, las propiedades y estructura de la materia.
Aquí, un experimento que prueba los factores que influyen en las reacciones químicas:

¿De qué factores depende la velocidad de los cambios químicos?

Responsables:  Pilar Torres Enríquez Victoria De Mingo Díez Manuel López Becerra IES Rayuela (Móstoles) Fuente: VII Feria Madrid por la Ciencia 2006 Dirigido a: Público en general Fuente: VII Feria Madrid por la Ciencia 2006 Dirigido a: Público en general Dirigido a: Público en general Materiales  Tubos de ensayo.  Gradillas.  Calefactor/agitadormagnético.  Matraces Erlenmeyer.  Espátulas.  Probetas.  Diversos productosquímicos. Centro: Fundamento científico Los cambios químicos pueden producirse a diferentes velocidades. Como las reacciones químicas tienen numerosas aplicaciones, la velocidad con que transcurren es importantísima. El estudio de la velocidad de las reacciones químicas constituye la cinética química. La velocidad de las reacciones químicas depende de cuatro factores: el estado de división de los reactivos, la concentración de los reactivos, la temperatura y la adición de catalizadores. Desarrollo Se llevan a cabo cuatro experimentos químicos que ponen de manifiesto la dependencia de la velocidad de una reacción química en función de:  El estado de agregación de los reactivos. Reacción entre el nitrato de plomo (II) y yoduro de potasio, primero en estado sólido y después en disolución. Pb(NO3)2 + 2 KI ····>> PbI2 (s) + 2 KNO3 La aparición del yoduro de plomo (II), sólido amarillo insoluble en agua, determina el final de la reacción.  La adición de catalizadores. Reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de cuatro catalizadores diferentes (dióxido de manganeso, trióxido de dihierro, patata e hígado). La adición de detergente líquido, que asciende por las cuatro probetas a diferente velocidad, permite visualizar las diferentes velocidades de reacción. H2O2(ac) ····>> H2O (l) + 1/2 O2 (g)  La concentración de los reactivos. Reacción redox entre yodato de potasio e hidrogenosulfito de sodio. En exceso del primer reactivo, y cuando se ha consumido el segundo, se forma yodo, que se identifica por el color anaranjado que aparece debido a la presencia del ion triyoduro. Se realizan dos experiencias. En una de ellas se diluye a la mitad la concentración de yodato de potasio y se comparan los tiempos de reacción. KIO3(ac) + 3NaHSO3 ····>> KI(ac)+ 3/2 Na2SO4(ac) + 3/2 H 2SO4(ac) KIO3(ac) + 5KI + 3H2SO4(ac) ····>> 3I2(ac) + 3H2O(l) + 3K2SO4(ac)  La temperatura. La misma reacción anterior se realiza aumentando la temperatura, sin variar la concentración de los reactivos, observando la diferencia de tiempo en la aparición del color anaranjado que indica el final de la reacción.

Otro, muy necesario en la casa:

Construye un extintor de CO2

Responsables: Carlos Alcaraz Cárdenas Francisco Domínguez Pretel Servio Carpintero González Muñoz Centro: Colegio Montpellier Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia Materiales Botella de agua mineral de 250 cc con su tapón Canuto de bolígrafo tipo "bic" Cinta adhesiva de papel en tiras de 1 cm de ancho Bolsitas de papel de seda Bicarbonato sódico Vinagre de vino (6% o superior) Palillo largo  Procedimiento La tapa de la botella se horada, se introduce el tubo de bolígrafo y se sella con pegamento. En la parte inferior se pega con la cinta adhesiva la bolsita de papel con bicarbonato. En la botella se pone unos mililitros de vinagre. Se cierra la botella. Cuando se quiera usar se perfora la bolsita con un palillo largo.  Extintor modelo "botella" Lápices átomicos Responsables: Justina Corral Sánchez-Cabezudo Dolores de Castro Sanz Concepción Parejo Cuesta Centro: I.E.S. Galapagar II -Sección Colmenarejo-. Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia Materiales Hidróxido de sodio (sosa cáustica) Agua Aceite de girasol o de oliva Papel secante Moldes de diferentes formas Vasos de precipitados Varilla de vidrio o agitadores magnéticos Probeta Balanza Procedimiento Se pesan 5 g de hidróxido de sodio y se disuelven en 30 ml de agua. Este proceso físico es exotérmico y por ello se calienta el vaso de precipitados. Se deja enfriar la disolución y sobre ella se añaden 30 ml de aceite. Se agita esta mezcla heterogénea con una varilla de vidrio, siempre en el mismo sentido, y se observa que va espesando al tener lugar una reacción de saponificación. Se deja reposar en un molde sobre papel absorbente para eliminar el exceso de hidróxido de sodio.  El jabón limpia al atraer hacia el centro de la micela a las moléculas apolares (grasas) y la parte exterior de la micela (polar) entra en contacto con el agua. Así se elimina. La química del dulce. Obtención de bioetanol Responsables: Ana Isabel Bárcena Martín Alicia Sánchez Soberón Centro: IES Isaac Peral (Torrejón de Ardoz) Fuente: VII Feria Madrid por la Ciencia 2006 Dirigido a: Público en general Materiales  Bote de cristal con tapa.  Levadura fresca de panadería.  Azúcar.  Agua.  Montaje de destilación. Introducción Se conoce con el nombre de bioetanol al etanol de origen biológico a través de la fermentación de los azúcares. Esto no es más que un proceso químico anaerobio que supone la transformación de los carbohidratos en alcohol apto para el consumo humano. También se emplea como biocombustible en países con escasez de petróleo. Desarrollo Se disuelve azúcar de mesa en agua y se añade levadura, que es el catalizador de la reacción. Inicialmente, la levadura en presencia de oxígeno proporciona dióxido de carbono y agua; pero, tras consumir dicho gas, metaboliza el azúcar de forma anaerobia. Así se obtienen bioetanol y dióxido de carbono. El cese del desprendimiento de burbujas significa que la reacción ha concluido. ¿Qué hizo el visitante? Los visitantes olían la disolución y comprobaban que existía olor a alcohol; vino, como decían ellos. Además, se explicaba que en el organismo se producen también fermentaciones, aunque no alcohólicas. La glucosa, tras la glucólisis, se convierte en piruvato, que en el músculo, en condiciones anaeróbicas, proporciona lactato. Inicialmente se pensó que este lactato era el responsable de las conocidas agujetas. Actualmente se sabe que estas son debidas a microrroturas; es decir, que el remedio casero de agua con azúcar contra las agujetas es, cuanto menos, inútil.

La gota ingrávida

Responsables:  Mª Jesús García Uribelarrea Carmen García Callejas Elena Ponte-Lira Pestana Sagrario del Olmo Olmedilla Centro: I.E.S. Enrique Tierno Galván Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia Materiales Un vaso grande. Una cápsula de porcelana pequeña. Alcohol. Aceite de oliva. Procedimiento Se llena la cápsula con aceite de oliva y se coloca en el fondo del vaso. En este último se echa, con precaución, el alcohol necesario para que la cápsula quede totalmente sumergida en él. Luego, se va añadiendo, poco a poco, agua por la pared del vaso. La superficie del aceite se irá haciendo cada vez más convexa, hasta que se desprende y forma una esfera de aceite, que quedará suspendida dentro de la mezcla de alcohol y agua. Explicación Siempre pensamos que los líquidos no tienen forma "propia", pero eso no es así: la forma natural de todo líquido es la de una esfera. Generalmente la gravedad lo impide y hace que adopten la forma del recipiente donde se vierten, pero cuando se encuentran en el seno de otro líquido de la misma densidad, los líquidos, por el Principio de Arquímedes, "pierden" su peso, y entonces adoptan su forma natural esférica. El aceite de oliva flota en el agua pero se hunde en alcohol. Por consiguiente, puede preparase una mezcla de agua y alcohol que tenga la misma densidad que la del aceite, en la cual dicho aceite permanezca en equilibrio dentro de la mezcla. Esto es debido a que el peso y el empuje se igualan.

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/quimica/reacciones/default.asp
http://depfisicayquimica.blogspot.com/2009/08/presion-hidrostatica.html

Experimentos de Física

La Física como ciencia básica tiene sus fundamentos en la demostración y redescubrimiento de una gran variedad de experimentos, ellos puedes encontrar en:
http://depfisicayquimica.blogspot.com/2009/08/presion-hidrostatica.html
http://www.cienciaperu.org/
http://www.youtube.com/watch?v=_3akakKYqhM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=OLUr9TLOEQY

Aquí algunos ejemplos de experimentos:

Pascal (a menor superficie, mayor presión)

Responsables: Santiago Clúa Nieto M.ª José Jiménez Castroviejo Sofía Vélez Martín Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia Dirigido a: Segundo ciclo de ESO y Bachillerato Materiales Jeringuillas de diferentes diámetros Tubo de plástico de 4 mm de diámetro interior Lata de refresco rellena de plomo Base de madera Varillas de aluminio Metacrilato Guerra de jeringuillas Introducción En esta actividad, el visitante comprueba que al ejercer una fuerza sobre una superficie, la presión que consigue es mayor cuanto más pequeña es la superficie. Y también que la presión se puede transmitir en los fluidos. Desarrollo En dos jeringuillas de diferente diámetro se introduce agua hasta la mitad y se unen con un tubo, teniendo cuidado de que no quede aire en su interior. Al empujar el émbolo de una, el émbolo de la otra es expulsado. Si dos personas empujan las jeringuillas a la vez ¡«gana» el que tiene la jeringuilla más pequeña!, porque con la misma fuerza consigue mayor presión, al ser la superficie menor. Para levantar una pesada lata de refresco (¡la llenamos de plomo fundido!), construimos un elevador hidráulico con jeringuillas de diferente diámetro actuando como pistones. Se comprueba que, cuanto menor es la superficie del pistón, menos fuerza hay que aplicar para subir el peso, pero a costa de realizar un recorrido mayor. Es una forma muy gráfica de analizar el principio de conservación de la energía. Nos ahorramos esfuerzo, pero no trabajo. Así funcionan los mecanismos hidráulicos (frenos y dirección asistida del coche, las máquinas excavadoras, etc.). El elevador hidráulico consta de una base de madera gruesa y varillas de aluminio como guías. Cuatro jeringuillas, de 20 mL, suben la plataforma elevadora de metacrilato; otras cuatro, de 1, 5, 20 y 100 mL, forman los pistones, y otra, de 100 mL, el depósito. El bombeo se consigue con válvulas antirretorno; Las uniones, con tubo transparente y correctores de riego por goteo ¿Que hizo el visitante? El visitante se sorprendía al comprobar que «ganaba» el que tenía la jeringuilla más pequeña. También al intentar levantar la lata de refresco, ¡de más de tres kilos!, y observar que con la jeringuilla pequeña de la máquina hidráulica se lograba con poco esfuerzo.

Jugando con la presión

Responsables: Carmen Pérez María Dolores Navarro Eduardo Arribas Basilisa Martínez Centro: IES Francisco de Goya-La Elipa Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000 Materiales Matraz de 500 cm cúbicos. Soporte. Vaso con agua. Resistencia eléctrica para calentar el agua. Huevo cocido y pelado. Procedimiento En un matraz de 500 cm cúbicos se vierte agua bien caliente, se humedecen las paredes y se vacía. Inmediatamente después, se coloca sobre la boca del matraz un huevo cocido y pelado. En unos segundos veremos cómo el huevo entra en el matraz. ¿Podremos volver a sacar el huevo? Si invertimos la botella de forma que el huevo quede colocado al final del cuello, y calentamos el fondo del matraz con un mechero de alcohol, el huevo saldrá de nuevo. Explicación Al calentar el matraz con el agua caliente, se calienta el aire de su interior, se dilata y parte de este aire sale al exterior. Al enfriarse el aire que queda dentro del matraz se contrae y disminuye la presión del interior del matraz y, al ser menor que la atmosférica, hace que ésta empuje el huevo al interior. Para sacar el huevo, una vez que éste bloquea la salida, calentamos el aire interior y, al aumentar su presión, empuja el huevo hacia afuera.

¿Flotan o se hunden?

Responsables: Mercedes Ojeda Rey Ana Bravo Vicente Centro: C.P. Carlos Sainz de los Terreros Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia Materiales Recipientes transparentes (de unos 50 cm de altura). Plastilina, canicas, tomates, corchos, bloques de madera. Aceite, sirope, agua. Procedimiento Vemos cómo el agua, una sustancia líquida, interactúa con otros cuerpos (sólidos). Para ello se introducen diferentes objetos, de diferentes materiales y tamaños, y observamos si flotan o se hunden; comprobando de ese modo que los cuerpos tienen diferentes densidades Realizamos la misma operación; pero esta vez primero interactúan tres líquidos. Echamos agua, aceite y jarabe para comprobar sus diferentes densidades. Después se introducen distintos objetos sólidos para comprobar cuáles se hunden y cuáles no.