TALLER 1: “UN INDICADOR DE PH CASERO: LA COL LOMBARDA

EXPERIMENTOS DE QUÍMICA
TALLER 1: “UN INDICADOR DE PH CASERO: LA COL LOMBARDA”
Objetivo: Fabricar un pH-metro casero y con ello identificar fácilmente si las sustancias que nos rodean
en nuestra vida cotidiana son ácidas o básicas.
Breve descripción: Se dispondrá de una serie de tubos de ensayo o vasos transparentes que contendrán
agua y una pequeña muestra de diferentes productos comerciales comunes de uso doméstico
(medicamentos, productos de limpieza, bebidas, alimentos). Se irán añadiendo unas gotas de indicador
de lombarda (previamente preparado) a cada uno de los tubos y se irán observando los diferentes
colores que se producen (figura 1). Así, por comparación con la escala de pH de indicador lombarda
(tabla 1), identificaremos el pH del producto según el color que adquiera. Después, el público podrá
participar añadiendo el indicador de lombarda a una serie de muestras e intentará averiguar si se tratan
de sustancias ácidas o básicas.
Figura 1.- Algunos de los colores que adquieren diferentes disoluciones de productos comerciales al
añadir indicador de lombarda
Tabla 1.- escala de pH con indicador de lombarda
Material: 52 tubos de ensayo, 4 gradillas, 5 pipetas Pasteur 1 ml de plástico , 5 folios de papel blancos,
1 rollo de papel de cocina, 2 botellas 1,5l de plástico, 1 embudo, 2 frascos lavadores, 1 mortero, 1
espátula, 1 rallador.
Productos: agua de grifo (1,5 l), caldo de lombarda (indicador de pH), limones, naranjas,
aspirinas, antiácido estomacal, bebidas refrescantes, vino blanco, bicarbonato sódico uso
alimentario, limpiadores domésticos, jabón casero (elaboración propia).
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Curso 2011-2012
EXPERIMENTOS DE QUÍMICA
TALLER 2: QUÍMICA DE ANDAR POR CASA
1. ¿Podemos poner un globo sobre una llama sin que se reviente?
1.1. Materiales:
globos
fósforos
una vela
agua
1.2. Procedimiento:
Infla uno de los globos y hazle un nudo, enciende la vela y piensa que puede pasar si lo pones sobre el
fuego. ¿Se revienta? POP! claro, tan pronto se pone cerca de la vela, el globo se revienta.
Ahora debes hacerlo con una variante, pon el cuello del globo en la llave de agua y llénala con un poco
de agua, luego con cuidado sosteniéndola para que no bote toda el agua, sóplale un poco de aire.
Esto es mejor que lo haga un adulto, ya que al retirar el globo de la llave la presión del agua creará un
surtidor, (por eso es mejor no ponerle mucha agua). Ahora enciende de nuevo la vela y coloca el globo
sobre la llama. ¿Ahora qué sucede? Nada. La parte de abajo del globo se vuelve negra, pero al globo no
le sucede nada.
1.3. ¿Por qué no se revienta el globo?
El agua tiene una increíble capacidad de absorber el calor. El globo tiene una pared muy delgada, lo que
hace que el calor pase muy rápidamente hacia el agua. El agua que está cerca de la llama comienza a
calentarse y sube a la superficie, dejando que agua más fría esté cerca de la llama y absorba su calor.
Este proceso permite que el globo absorba una gran cantidad de calor sin reventarse. La mancha negra
es carbón que viene de la combustión de la vela. El globo ha quedado intacto.
2.
Tres velas y un misterio
Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco de cristal grande con tapadera, tres velas
pequeñas de alturas diferentes y un mechero. Al quemar una vela en un recipiente cerrado la
combustión consume el oxígeno del recipiente y la vela termina apagándose ¿Qué sucede si repetimos
el experimento con tres velas de diferentes alturas? ¿En qué orden se apagarán las velas?
Si realizamos el experimento podemos ver que primero se apaga la vela de mayor altura, luego la vela
intermedia y, finalmente, la vela pequeña.
Explicación: La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de
agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de
acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte
inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se
apagará la vela de menor tamaño
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3. Ciencia en la cocina: Cómo pelar un huevo crudo
Aunque te parezca imposible pelar un huevo crudo, este curioso experimento te permite hacerlo.
3.1. Materiales:
−
−
−
Un huevo crudo
Un frasco de vidrio con tapa
Vinagre
3.2. Procedimiento:
1) Coloca el huevo dentro del frasco.
2) Llena el frasco con vinagre hasta que el huevo quede completamente cubierto.
3) Observa el huevo en un par de horas y luego déjalo varios días.
3.3. Qué sucede?
En tres horas podrás observar que la superficie del huevo está cubierta de burbujas. La cáscara de huevo
está hecha de un material llamado carbonato de calcio, el cual al entrar en contacto con el ácido del
vinagre, produce un gas llamado dióxido de carbono. La burbujas que vemos están formadas por este
gas.
El vinagre continua desgastando las cáscara del huevo hasta que esta desaparece por completo y el
huevo comienza a hincharse. La cáscara protege el huevo, pero al carecer de ella, el vinagre puede
penetrar la membrana interna.
Cuando la cáscara haya desaparecido por completo, podrás sacar el huevo por completo y enjuagarlo
con agua fría. Notarás que la membrana parece al tacto como una pelota de caucho. Además alcanzarás
a ver la yema dentro del huevo!
4. Volúmenes de líquidos. Magia
Partiremos de un volumen conocido de agua del
grifo y haremos un truco de “magia”. Consistirá
en cambiar el agua de vaso y parecerá que
se
setransforma en vino. Al trasladar el contenido a
un tercer vaso, parecerá que se transforma en
C,oca-cola. En la primera conversión, lo que
ocurre es que el permanganato de potasio, que es
de color violeta intenso, se disuelve en el agua.
En la segunda conversión, el agua oxigenada reduce el ión permanganato, (de color violeta intenso) a
MnO2, sólido de color amarillento que permanece en suspensión. Además, se forma oxígeno gas que se
desprende. Este oxígeno, que es el responsable de las burbujas, es imprescindible en las combustiones y
por ese motivo si acercamos una pequeña llama a una atmosfera rica en este gas, ésta arderá con mayor
vivacidad. La reacción química que tiene lugar es:
2 KMnO4 + 2 H2O2 --> 2 MnO2 + 2 KOH + 2 H2O + 2 O2
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4.1. Material:
−
−
−
−
−
Tres vasos de precipitados
Probeta de 100 ml
Pipeta de 2 ml
Pera de seguridad
Papel de filtro.
4.2. Productos
− Permanganato potásico (KMnO4)
− Agua oxigenada concentrada (H2O2).
4.3. Procedimiento:
1) Haz un pequeño bastón de unos 10 cm de largo con papel de filtro enrollado. Déjatelo
preparado.
2) Deja el primer vaso limpio.
3) Pon unos trocitos de permanganato potásico sólido en el segundo vaso de precipitados.
4) Mide 4 ml de agua oxigenada con la pipeta y viértelos en el tercer vaso de precipitados.
5) Mide 100 ml de agua con la probeta y trasládalos al primer vaso de precipitados.
6) Pasa el agua del primer al segundo vaso. Observa y anota lo que ocurre.
7) Repite el proceso pasando el contenido del segundo al tercer vaso. Observa y anota lo que
ocurre.
8) Enciende el bastón y acércalo al vaso de precipitados muy cerca de las burbujas. Debes darte
prisa y realizar esta operación antes de que termine la reacción y por tanto que se acaben las
burbujas Observa y anota lo que ocurre.
5. Haciendo desaparecer plástico
5.1. Fundamento científico:
La mayoría de polímeros, mal llamados plásticos, que conocemos y forman parte de nuestra vida
cotidiana son sólidos y de las más caprichosas formas. Pero para que adopten estas formas ha de
trabajarse con los polímeros como líquidos: disueltos o fundidos. Por ello es importante disponer de
disolventes adecuados para los plásticos. Uno de los polímeros más habituales y que todos conocemos
es el porexpan o “corcho blanco”, usado en embalajes. A nivel molecular es un poliestireno de bajo
peso molecular, (precisamente por eso se usa para embalar) en el cual se encuentran atrapadas burbujas
de gas. El poliestireno es muy soluble en acetona, sobre todo en sus cadenas de menor peso molecular,
como es el caso del porexpan.
5.2. Materiales utilizados:
•
•
•
Acetona
Porexpan, corcho blanco, etc. (embalaje)
Vaso de precipitado
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5.3. Consejos y Advertencias
Tras haber disuelto una cantidad significativa de porexpan en acetona se puede evaporar el disolvente y
comprobar que realmente apenas ha habido pérdida de masa, aunque sí una pérdida importante de
tamaño.
5.4. Pasos a seguir:
Introducir fragmentos de porexpan en un vaso con acetona.La disolución del plástico es instantánea. La
aparición de burbujas sólo corresponde a la liberación de las moléculas de gas embebidas en el interior
del polímero.
6. Reacción con desprendimiento de gases
En esta experiencia vamos a estudiar, utilizando sustancias que puedes encontrar fácilmente en casa,
una reacción química en la que se desprenden gases.
6.1. Material que vas a necesitar:
−
−
−
−
−
Un vaso
Una cucharilla
Bicarbonato
Vinagre
6.2. ¿Qué vamos a ver?
En la experiencia vamos a ver cómo reacciona el bicarbonato de sodio (NaHCO3) con sustancias que
tienen un carácter ácido. Podrás ver cómo se descompone el bicarbonato y se desprende un gas, el
dióxido de carbono. Esto ocurre porque el vinagre es una sustancia que lleva disuelta un ácido el ácido
acético. La reacción química que tiene lugar es la siguiente:
NaHCO3
+
HAc
NaAc +
CO2 +
H2O
Los productos que se obtienen son: una sal (NaAc) que queda disuelta en el agua (H2O) y dióxido de
carbono (CO2) que al ser un gas burbujea a través del líquido.
6.3. Experimento
1) Pon vinagre en una botella.
2) En un globo pon una cucharadita de bicarbonato.
3) Sujeta el globo en la boca de la botella, con cuidado para que no caiga el bicarbonato. Ya
tenemos preparado el experimento.
4) Levanta el globo y deja caer el bicarbonato sobre el vinagre. Observa cómo según se va
desprendiendo el dióxido de carbono el globo se va hinchando. EL gas encerrado en el globo
puede apagar unas velas.
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TALLER 3: INVESTIGACIÓN DE SUSTANCIAS TÓXICAS EN ALIMENTOS
1. Objetivo
Determinar la toxicidad de sustancias presentes en alimentos contaminados durante los procesos de
fabricación, almacenamiento o distribución de los mismos.
2. Fundamento y definiciones
Se define la toxicidad como la actividad tóxica que lleva a cabo una sustancia exógena al
organismo en las células de este.
En esta ocasión estudiaremos la toxicidad inmediata de un metal pesado, la plata, Ag+,
contenido en un aditivo alimentario contaminado.
Se simulan organismos de 1 Kg de peso cada uno, que se comportan frente al
contaminante de manera similar al cuerpo humano. La masa de cada uno está representada por una
disolución de sal en agua (5 gotas). Se le añade a cada uno de ellos una cantidad de alimento (1
gota). Después se le añade a cada uno de ellos una dosis diferente de contaminante.
La exposición del organismo a una sola dosis va a producir unos efectos nocivos que
aparecerán en un periodo de latencia corto y lo observaremos por la aparición o no de un
precipitado rojo pardo de Ag2CrO4 (sustancia poco soluble)
La dosis letal mínima es la cantidad mínima de contaminante capaz de provocar la muerte
del organismo..
3. Material
-
Agitador
Cápsulas de Petri
Cuentagotas
Toallita de papel
Vidrio de reloj
Balanza analítica
Matraces aforados: 1 de 25 y 2 de100 ml
2 vasos de precipitado de 50 ml
Pipetas
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4. Reactivos
-
Disolución SPT: AgNO3 0,1 M (comercial)
Disolución FM: NaCl de concentración 3 g/l
Disolución JGR: K2CrO4 0,1 M (preparada a partir de K2CrO4 del 99% y M =
194,20)
Disolución CR: CH3COOH al 1% (preparada a partir de HAc glacial)
5. Procedimiento
5.1 Preparación de las disoluciones:
5.1.1 Preparación de100,0 ml de NaCl (3 g/l): (Para representar a las ratas en el
experimento)
• Pesar 0,305 g de NaCl
• Disolverlo en el vaso de precipitados en 50 ml de H2O
• Trasvasar la disolución al matraz aforado y enrasar con H2O
5.1.2. Preparación de 100,0 ml de ácido acético al 1 %: (Representa la comida de
las ratas)
• Tomar exactamente 1,00 ml de ác. acético glacial con la pipeta aforada
• Verter el ác. acético en el matraz de 100 ml y enrasar con H2O
5.1.3 Preparación de 25,0 ml de K2CrO4 0,1 M ( Cumple la función de jugo gástrico)
•
•
•
Pesar 0,490 g de K2CrO4 del 99 % de riqueza en peso
Disolverlo en un vaso de precipitado de 50 ml
Trasvasar la disolución al matraz de 25 ml y enrasar con H2O
5.2 Proceso de determinación de la toxicidad:
Vreactivo
(gotas)
FM (NaCl)
JGR
(K2CrO4)
CR (HAc)
SPT (AgNO3)
Coloración
observada
Interpretación
(salud rata)
Rata1
Rata 2
Rata 3
Rata 4
Rata 5
Rata 6
Rata 7
5
1
5
1
5
1
5
1
5
1
5
1
5
1
1
0
amarillo
1
1
amarillo
1
2
amarillo
1
3
amarillo
sana
sana
sana
1
5
amarillo
+
manchas
enferma
1
6
marrón
rojizo
sana
1
4
amarillo
+
manchas
enferma
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muerta
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6. Respuestas
a) El número mínimo de gotas de SPT que ha causado la muerte a una de las ratas es de 6
b) La rata de control no ha tenido problemas porque en su comida no había Ag+, que es el
agente tóxico.
c) La dosis letal mínima para las ratas del estudio es:
6 gotas . 1mg/gota = 6 mg de SPT
6 mg de SPT/ 250 g rata = 0,024 mg/g rata
6 mg/ 0,250 kg rata = 24 mg/Kg rata
DLmínima = 0,024 mg/g rata = 24 mg/Kg rata
d) Dosis letal para un humano de 70 Kg, si reacciona ante el tóxico de la misma manera que
las ratas:
70 Kg . 24 mg/Kg = 1680 mg de SPT = 1,6 8 g de SPT
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TALLER 4: PREPARACIÓN DE JABÓN A PARTIR DE ACEITES O GRASAS
LA CIENCIA DEL JABÓN
Te invitamos a que experimentes el placer que supone elaborar un jabón artesanal. Confeccionar la
receta, mezclar los aceites, buscar las esencias ... Es casi un proceso mágico que culmina cuando
cortamos el jabón en pastillas y observamos nuestra creación.
1. Material y productos
-
Vasos de precipitados de 250 ml y 800 ml.
Balanza, varilla de vidrio, batidora
Grasa o aceite usado, NaOH, agua destilada y etanol
2. Procedimiento
1) En un vaso de precipitados de 800 ml se colocan 100 g de grasa (también puede servir
sebo, aceite vegetal o mezclas de sustancias). Se calienta hasta unos 45°C, al baño maría,
(hasta que se funda completamente, si se parte de un sólido).
2) En otro vaso de precipitados de 250 ml se disuelven 10 g de NaOH en 25 ml de agua) y, a
continuación, se añaden 10 ml de etanol a la disolución y se homogeiniza con la varilla de
vidrio. ¡Atención a las salpicaduras!
3) La disolución alcohólica se añade lentamente sobre la grasa fundida, mientras se agita
continuamente con una varilla de vidrio. La mezcla se mantiene agitando, al baño maría
(45ºC-50ºC durante unos 15 minutos, hasta que se completa la reacción de saponificación,
obteniéndose una sustancia densa, momento en el que se retira del fuego y se le puede
añadir, si se desea, algún aceite oloroso.
4) El jabón se vierte entonces sobre un molde de plástico (lo más rápidamente posible).
Después, se deja enfriar, se saca del molde y se deja secar al aire.
5) Se puede comprobar si el jabón puede ser utilizado en para la higiene personal midiendo
su pH.
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Curso 2011-2012
JABONARIUM
LA CIENCIA DEL JABÓN
Te invitamos a que experimentes el placer que supone elaborar un jabón artesanal.
Confeccionar la receta, mezclar los aceites, buscar las esencias ... Es casi un proceso
mágico que culmina cuando cortamos el jabón en pastillas y observamos nuestra
creación.
• A toda
pastilla:
Cantidades
aproximadas para
elaborar 1kg. de
jabón:
•
750 g. de
aceite o grasa
•
102 g. de sosa
•
238 g. de H2O
Para hacer jabón se precisan dos soluciones por separado, ambas han de
estar entre 45ºC-50ºC:
MEZCLA DE ACEITES,
MANTECA …
(45º(45º-50ºC)
SOLUCIÓN DE SOSA
CAÚSTICA (Na OH)
(45º(45º-50ºC)
Se mezclan, se agita y se espera a que espesen.
La consistencia debe llegar al “punto de escritura” (al coger un poco con una
cuchara y dejarlo caer de nuevo, permanece unos instantes en la superficie formando un montoncito antes de igualarse con la mezcla).
Es el momento de añadir los aditivos: color, aromas...
JABÓN
ARTESANAL
JABONEANDO: PASO A PASO
1.
Pesar los aceites .
2.
Pesar la sosa (Na OH): ¿en qué cantidad? 13,6 g. de sosa por cada 100g. de mezcla
de aceites o grasas.
3.
Disolver la sosa ¿Cuánta agua necesitamos?
- Se disuelve la sosa en proporción de 3 a 7 (3 g. de sosa por cada 7 ml. de agua).
- Debemos de hacer una regla de tres, ya que cada vez tendremos diferentes
cantidades de aceite.
- Mezclar en un recipiente de vidrio, porcelana o metal (que no sea de aluminio).
- ¡Ojo! La mezcla se calienta bastante y desprende gases que hay que procurar no
respirar.
4.
Esperar a que se enfríe la disolución de sosa en agua y mezclar con las grasas.
5.
Agitar y esperar a que espese ( “al punto de escritura”).
6.
En el punto de espesor buscado se añaden los aditivos (color, aroma … ).
¡MUCHAS GRACIAS POR TU
PARTICIPACIÓN!