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MUSEO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA /
BRITISH COUNCIL SCHOOL (POZUELO DE ALARCÓN)
CÓMETE LA CIENCIA
JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
El British Council School y el Museo Nacional de Ciencia y Tecnología han pretendido, a través de
experimentos sencillos o actividades cotidianas en nuestras cocinas, acercar al público visitante
los principios científicos que forman parte de ellas, cómo los alimentos cambian su volumen, color, etc. Hemos estudiado las leyes de los gases utilizando tortitas y palomitas de maíz, determinado cuánta vitamina C hay en diferentes zumos de frutas y refrescos, fabricado refrescos de
“cola”, descubierto la estructura cristalina de la sal común con una lupa binocular y construido
una molécula de NaCl gigante.
NIVELES
RESPONSABLES DEL MUSEO
PROFESORES DEL CENTRO
PRIMARIA Y ESO
AMPARO SEBASTIÁN CAUDET
M.a JOSEFA JIMÉNEZ ALBARRÁN
ROSA MARÍA MARTÍN LATORRE
ELENA CASAÑAS MIRANDA
BRIAN MAUDSLEY
RAFAEL RIBAS
PALOMITAS Y TORTITAS: LEYES DE LOS GASES Y OTROS CÁLCULOS
Material necesario
Maíz, aceite y sal.
Fuente de calor.
Recipiente.
Aplicación didáctica
Estudio de las leyes de los gases.
¿Por qué estallan los granos de maíz?
El grano de maíz consta de tres partes: pericarpio, que es especialmente duro, de color amarillo; el endospermo, formado por almidón, de color blanco, y una gota de agua en su interior.
Al calentar el agua a 100 ⬚C, ésta se transforma
en vapor de agua. Si seguimos calentando, esta
agua en forma de vapor ejerce cada vez más presión sobre las paredes internas del grano de maíz:
PV
PV
ᎏ1ᎏ1 ⫽ ᎏ2ᎏ2
T1
T2
Al seguir aumentando la temperatura sigue aumentando la presión y al llegar a unos 175 ⬚C la presión ejercida en el interior del grano de maíz
es tal que lo rompe. Queda entonces el endospermo hacia el exterior y el pericarpio hacia el interior. Aumenta el volumen, pero el peso es menor pues ha perdido por evaporación el agua que
había en su interior.
¿Cuál es la presión en el interior del grano?
Aplicando la fórmula vemos que la presión interior puede llegar a 8,5 atmósferas justo antes
de estallar (el volumen permanece constante).
¿Cuál es el porcentaje de agua en el grano de maíz?
Peso de 100 granos de maíz: 15,4 g.
Peso de 100 palomitas ya hechas: 13,7 g.
Aunque ocupan más volumen, pierden peso tras
estallar. Pierden aproximadamente un 12 % de
su peso.
¿Cuál es la velocidad de salto de la palomita?
Salto del grano: al estallar pueden saltar más de
dos metros
Energía cinética ⫽ energía pot. gravitatoria
1
ᎏᎏ mv2 ⴝ mgh
2
¿CUÁNTA VITAMINA C CONTIENEN?
Material necesario
Gradilla y tubos de ensayo.
Diclorofenolindofenol (DCPIP).
Zumos y refrescos de fruta.
Cuentagotas y vitamina C pura.
Aplicación didáctica
Analizar la cantidad de vitamina C en diferentes
zumos.
En primer lugar hacemos una solución patrón
de vitamina C al 0,1 % y una disolución de diclorofenolindofenol (DCPIP) al 0,01 %.
Tomamos 1 mL de DCPIP, de color azul, y vamos añadiendo gota a gota la solución a analizar hasta que se decolore. Así podemos experimentar con diferentes zumos de fruta, refrescos
y zumos comerciales. Cuantas más gotas del
zumo o refresco necesitemos para decolorar el
DCPIP, menos vitamina C contiene.
Tres gotas de la solución de vitamina C al 0,1 %
decoloran 1 mL de DCPIP; así, viendo las gotas
de zumo a analizar podemos saber cuánta vitamina C hay. Podemos realizar tablas para comparar los diferentes zumos. También se puede
calentar zumo recién hecho y ver si varía la cantidad de vitamina C presente, e investigar zumos exprimidos hace varios días.
La altura que han llegado a alcanzar son 2 metros, por lo que si sustituimos podríamos saber
la velocidad inicial.
Leyes que actúan sobre los granos de maíz:
Ocurre un cambio físico debido a la ley de GayLussac. La presión de un gas es proporcional a
su temperatura. Al seguir calentando estalla y,
de repente, actúa la ley de Boyle. Ahora saborea
científicamente tus palomitas pensando en las
leyes de los gases.
En el caso de las tortitas actúa la ley de Charles:
el volumen es proporcional a la temperatura. Al
añadir levadura a la masa se producen burbujas
de dióxido de carbono, que al aumentar la temperatura aumentan de tamaño (la presión es
constante). Así pues, si añadimos levadura quedan las tortitas más esponjosas.
REFRESCO DE COLA DE LABORATORIO SIN CAFEÍNA
Material necesario
Ácido cítrico.
Bicarbonato sódico.
Azúcar.
Sirope de caramelo.
Vaso y cucharita.
Aplicación didáctica
Seguro que alguna vez te has preguntado: ¿de
qué están hechos los refrescos?, ¿cómo consiguen que tengan tantas burbujitas?, ¿de dónde vendrá ese saborcillo que hace que te pique la lengua? Vas a fabricar tu propio refresco
de cola, siguiendo una sencilla receta que reproduce la composición que te indican las etiquetas que estos refrescos suelen llevar en el
dorso.
1
Receta: ᎏ2ᎏ cucharadita de ácido cítrico (el ácido
1
de los limones), ᎏ2ᎏ cucharadita de bicarbonato
sódico, y rellenar el vaso de agua hasta la
mitad.
Estas dos sustancias reaccionan produciendo
gran cantidad de dióxido de carbono, responsable de las burbujitas que tienen estos refrescos.
Fijaos cómo se produce la reacción, ¿no os recuerda a las pastillas efervescentes?
1
Para darle el sabor: ᎏ4ᎏ de cucharada más de
ácido cítrico para darle acidez, una cucharada
de azúcar para que tenga sabor dulce y un chorrito de sirope de caramelo que le dará no sólo
el sabor, sino el color. La nuez de cola, que se
utiliza para dar sabor, tiene gran cantidad de cafeína, pero al prescindir de ella tendremos un
refresco sin cafeína.
CLORURO SÓDICO: SAL COMÚN
¿Sabías que comes algo formado por un metal
muy peligroso en estado puro y un gas mortalmente venenoso? Se trata de NaCl (cloruro sódico). El sodio (Na) es tan peligroso que si lo
ponemos en agua explota, y el cloro (Cl2) en estado gaseoso puede matar, aunque también se
utiliza para eliminar las bacterias en las piscinas.
Sin embargo, unidos químicamente forman la
sal común, imprescindible para la vida.
Simularemos la cristalización del NaCl con modelos de bolas de plástico verdes y amarillas,
que representan los átomos de cloro y sodio.
Cada participante construirá una celdilla de cloruro sódico, que podrá incorporar a una creciente
red cúbica fabricada con bolas. Asimismo, el visitante podrá observar una cristalización real de
cloruro sódico en un frasco y una muestra del
mineral de halita.
MUSEO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Paseo de las Delicias, 61
28045 Madrid
Tel. 915 303 121, 915 303 001, 914 683 026
Fax 914 675 119
http://mncyt.mcyt.es
e-mail: [email protected]
Horario: Martes a sábado de 10.00 a 14.00
horas y de 16.00 a 18.00 horas.
Domingos y festivos: 10.00 a 14.30
horas.
Lunes cerrado.
Entrada gratuita.
Actividades en el MNCT: charlas, talleres y visitas guiadas.
“Charlando con nuestros sabios y los talleres
del museo”. Sábados a las 11.00 horas. Para niños de 8 a 14 años.
“Maratones científicos”. Jueves, 16.00 horas. Público en general. Reconocimiento de créditos universitarios de libre configuración (UCM, UAM,
UPM, URJC).
“Chicos y grandes en el museo”. Domingos de
11.00 a 14.00 horas. Talleres en colaboración con
los centros educativos de la Comunidad de Madrid, presentados por los alumnos. Público en
general.
“Visitas muy animadas”. Sábados y domingos
de 11.00 a 14.00 horas. Visitas guiadas a cargo
de jóvenes (15 a 17 años).
“Visitas guiadas para grupos”. Realizadas por
los monitores del museo. Previa reserva de día
y hora. De martes a viernes, a las 10.00, 11.00
y 12.00 horas.