GUIA DE EXPERIMENTOS SENCILLOS DE QUIMICA EN CASA
Experimento 1
PROBLEMA: Los extintores de fuego trabajan ahogando el fuego. Cortan el oxígeno que el fuego necesita para arder. Se trata de extinguir una llama utilizando dióxido de carbono que no permite la combustión
MATERIALES: Un recipiente profundo, una vela, bicarbonato de sodio y vinagre.
PROCEDIMIENTO: Colocar la vela en el recipiente sujetándolo con su propia cera. Encender la vela. A continuación echa dos cucharadas de bicarbonato y sobre este el vinagre. Rápidamente verter la masa burbujeante en el recipiente teniendo cuidado en no apagar la llama directamente. Si la vela no se apaga directamente, añade un poco más de vinagre y el bicarbonato en el recipiente.
¿QUE SUCEDE?: La reacción química entre el bicarbonato (una base) y el vinagre (ácido débil) se forma dióxido de carbono. Como es más pesado que el aire, el dióxido de carbono, llena el recipiente, expulsando el oxígeno (y el resto del aire). Sin oxígeno la llama muere.
MATERIALES: Un recipiente profundo, una vela, bicarbonato de sodio y vinagre.
PROCEDIMIENTO: Colocar la vela en el recipiente sujetándolo con su propia cera. Encender la vela. A continuación echa dos cucharadas de bicarbonato y sobre este el vinagre. Rápidamente verter la masa burbujeante en el recipiente teniendo cuidado en no apagar la llama directamente. Si la vela no se apaga directamente, añade un poco más de vinagre y el bicarbonato en el recipiente.
¿QUE SUCEDE?: La reacción química entre el bicarbonato (una base) y el vinagre (ácido débil) se forma dióxido de carbono. Como es más pesado que el aire, el dióxido de carbono, llena el recipiente, expulsando el oxígeno (y el resto del aire). Sin oxígeno la llama muere.
PROBLEMA: Sabes que muchas frutas se vuelven oscuras cuando se hacen viejas. Una gran parte del proceso de envejecimiento se provoca por la acción del oxígeno del aire. Las frutas, como las manzanas, pueden conservarse por refrigeración, que hace más lento el proceso, o cubriéndolas para evitar el oxígeno que actúa sobre la fruta.
MATERIALES: una manzana fresca, zumo de limón, envoltura plástica para conservar alimentos
PROCEDIMIENTO: Corta tres trozos de una manzana nueva. Cubrir estrechamente un trozo con la funda de plástico. Impregna un segundo trozo con zumo de limón. No hagas nada con el tercer trozo. Colócalos en una mesa lejos del sol.
¿QUÉ SUCEDE?: El trozo cubierto por el plástico estará en buena condición mientras que el trozo descubierto se quedará oscuro. El trozo cubierto con limón quedará en buen estado. El zumo de limón contiene vitamina C (ácido ascórbico), que es un antioxidante. En otras palabras, previene o hace más lenta la acción del oxígeno sobre la fruta.
MATERIALES: una manzana fresca, zumo de limón, envoltura plástica para conservar alimentos
PROCEDIMIENTO: Corta tres trozos de una manzana nueva. Cubrir estrechamente un trozo con la funda de plástico. Impregna un segundo trozo con zumo de limón. No hagas nada con el tercer trozo. Colócalos en una mesa lejos del sol.
¿QUÉ SUCEDE?: El trozo cubierto por el plástico estará en buena condición mientras que el trozo descubierto se quedará oscuro. El trozo cubierto con limón quedará en buen estado. El zumo de limón contiene vitamina C (ácido ascórbico), que es un antioxidante. En otras palabras, previene o hace más lenta la acción del oxígeno sobre la fruta.
MATERIALES: Jugo de cebolla, zumo de limón o leche, una plumilla
PROCEDIMIENTO: Con jugo de cebolla, zumo de limón o leche se escribe un mensaje sobre un papel blanco. Es conveniente mojar a menudo la plumilla en el líquido elegido. Dejar secar el líquido, el mensaje escrito deja de estar visible. Si planchamos el papel o lo colocamos en el horno durante algunos minutos vuelve a aparecer de nuevo.
¿QUE SUCEDE?: La aparición del mensaje se debe a que los sólidos contenidos en los líquidos utilizados se queman más rápidamente que el papel.
PROCEDIMIENTO: Con jugo de cebolla, zumo de limón o leche se escribe un mensaje sobre un papel blanco. Es conveniente mojar a menudo la plumilla en el líquido elegido. Dejar secar el líquido, el mensaje escrito deja de estar visible. Si planchamos el papel o lo colocamos en el horno durante algunos minutos vuelve a aparecer de nuevo.
¿QUE SUCEDE?: La aparición del mensaje se debe a que los sólidos contenidos en los líquidos utilizados se queman más rápidamente que el papel.
MATERIALES: mezcla de arena y sal, agua, papel de filtro
PROCEDIMIENTO: Colocamos una cucharita con una mezcla de arena y sal en un recipiente. Añadimos 25 cm3 de agua y removemos la mezcla durante unos minutos (la sal se disuelve porque es soluble en agua). Cuidadosamente hagamos pasar la mezcla a través de un filtro de papel colocado en un embudo. Recoger la disolución de sal en un evaporador.
PROCEDIMIENTO: Colocamos una cucharita con una mezcla de arena y sal en un recipiente. Añadimos 25 cm3 de agua y removemos la mezcla durante unos minutos (la sal se disuelve porque es soluble en agua). Cuidadosamente hagamos pasar la mezcla a través de un filtro de papel colocado en un embudo. Recoger la disolución de sal en un evaporador.
QUE SUCEDE? En el filtro se queda la arena como residuo que se puede lavar con agua para obtener arena pura. El agua que pasa por el filtro es una mezcla homogénea de sal con agua, la cual se puede separar evaporando el agua.
PROBLEMA: Para averiguar si el agua de mar es una sola sustancia no podemos utilizar únicamente la vista ni siquiera con el microscopio. Sin embargo podemos utilizar el siguiente procedimiento
MATERIALES: disolución sálina, un cazo pequeño, fuente de calor, tapa para el cazo
PROCEDIMIENTO: Echamos agua de mar o una disolución salina, previamente preparada por nosotros, en un cazo pequeño . Se coloca el cazo sobre un fuego y se tapa con una tapa grande inclinada (para que el vapor de agua que aparece al calentarla caiga y se condense sobre un plato y pueda recogerse). Calentamos hasta que toda el agua se evapore y el agua que se condensa en la tapa caiga al plato.
¿QUÉ SUCEDE?: Observamos que queda como residuo la sal blanca y que el agua condensada en la tapa es agua pura.
MATERIALES: disolución sálina, un cazo pequeño, fuente de calor, tapa para el cazo
PROCEDIMIENTO: Echamos agua de mar o una disolución salina, previamente preparada por nosotros, en un cazo pequeño . Se coloca el cazo sobre un fuego y se tapa con una tapa grande inclinada (para que el vapor de agua que aparece al calentarla caiga y se condense sobre un plato y pueda recogerse). Calentamos hasta que toda el agua se evapore y el agua que se condensa en la tapa caiga al plato.
¿QUÉ SUCEDE?: Observamos que queda como residuo la sal blanca y que el agua condensada en la tapa es agua pura.
PROBLEMA: ¿Qué es la tinta?. ¿Una mezcla? ¿Una disolución?
MATERIALES: tinta, papel secante, frasco con agua
PROCEDIMIENTO: Se coloca una pequeña cantidad de solución sobre una tira doblada de papel secante a una distancia de2,50 cm de un extremo. Cuando la gota se ha secado colocar el papel secante en posición vertical dentro de un frasco de un litro que contenga agua hasta un nivel de 1,25 cm sobre el nivel del agua. En poco tiempo el agua ser absorbida por el papel secante y empezar a disolver la mancha de la disolución. Las sustancias disueltas irán ascendiendo hasta quedar depositadas en el papel secante.
MATERIALES: tinta, papel secante, frasco con agua
PROCEDIMIENTO: Se coloca una pequeña cantidad de solución sobre una tira doblada de papel secante a una distancia de
QUE SUCEDE?. Puede observarse una separación de colores. Este procedimiento puede aplicarse a otras disoluciones coloreadas: té cargado, lombarda, café, tabaco, salsa de tomate, jugo de remolacha...
MATERIALES: dos lapiceros afilados por los dos lados, una pila de 9 voltios, un cable para 15 amperios, un tarro de agua, papel, tijeras y cinta adhesiva .
PROCEDIMIENTO: Se cortan dos trozos de cable de 20 cms que se unen a los polos de la pila utilizando cinta adhesiva. - Con el otro extremo de los cables se hace un lazo para que encaje en la punta de la mina de los lapiceros. Se coloca un cuadrado de papel sobre el tarro de agua. Se clavan en el papel los lapiceros de manera que las puntas opuestas al lugar donde se atarán los cables que están en el agua. Se colocan los lazos de los cables sobre las puntas de las minas lo que hace que la corriente eléctrica fluya por los cables y las minas a través del agua.
¿QUÉ SUCEDE?: Se observan burbujas formándose alrededor de la punta de los lapiceros. Las burbujas son de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se concentra alrededor del lápiz conectado al polo negativo mientras que el oxígeno lo hace en el negativo. El agua es por tanto una sustancia compuesta de dos elementos químicos: el hidrógeno y el oxígeno. El paso de la corriente eléctrica ha producido la descomposición del agua en sus dos elementos.
PROCEDIMIENTO: Se cortan dos trozos de cable de 20 cms que se unen a los polos de la pila utilizando cinta adhesiva. - Con el otro extremo de los cables se hace un lazo para que encaje en la punta de la mina de los lapiceros. Se coloca un cuadrado de papel sobre el tarro de agua. Se clavan en el papel los lapiceros de manera que las puntas opuestas al lugar donde se atarán los cables que están en el agua. Se colocan los lazos de los cables sobre las puntas de las minas lo que hace que la corriente eléctrica fluya por los cables y las minas a través del agua.
¿QUÉ SUCEDE?: Se observan burbujas formándose alrededor de la punta de los lapiceros. Las burbujas son de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se concentra alrededor del lápiz conectado al polo negativo mientras que el oxígeno lo hace en el negativo. El agua es por tanto una sustancia compuesta de dos elementos químicos: el hidrógeno y el oxígeno. El paso de la corriente eléctrica ha producido la descomposición del agua en sus dos elementos.
MATERIALES: una lombarda, agua, foco de calor, una cazuela, una botella con tapón
PROCEDIMIENTO: Cortar en trozos pequeños una cuarta parte de una lombarda . Los trozos se colocan en una cazuela a la que se añade agua hirviendo suficiente para cubrir la lombarda . Remover y dejar los trozos en remojo durante al menos quince minutos. Separar el líquido de la lombarda filtrándolo. Guardar el líquido en una botella con tapón y poner una etiqueta . Con este indicador se puede averiguar qué ácidos y qué bases hay en nuestro entorno. En varios frascos pequeños se echa el indicador, uno de ellos se utilizar de control. En cualquiera de los otros se echa el líquido que se quiere valorar.
¿QUÉ SUCEDE?: el líquido se vuelve rosado la sustancia añadida es ácida. Si el líquido se vuelve azul o verde el l¡quido pertenece a un grupo de sustancias llamadas bases.
PROCEDIMIENTO: Cortar en trozos pequeños una cuarta parte de una lombarda . Los trozos se colocan en una cazuela a la que se añade agua hirviendo suficiente para cubrir la lombarda . Remover y dejar los trozos en remojo durante al menos quince minutos. Separar el líquido de la lombarda filtrándolo. Guardar el líquido en una botella con tapón y poner una etiqueta . Con este indicador se puede averiguar qué ácidos y qué bases hay en nuestro entorno. En varios frascos pequeños se echa el indicador, uno de ellos se utilizar de control. En cualquiera de los otros se echa el líquido que se quiere valorar.
¿QUÉ SUCEDE?: el líquido se vuelve rosado la sustancia añadida es ácida. Si el líquido se vuelve azul o verde el l¡quido pertenece a un grupo de sustancias llamadas bases.
MATERIALES: un limón, dos frascos, bicarbonato sódico, un indicador
PROCEDIMIENTO: Se exprime el limón en un frasco y en otro ponemos dos centímetros de agua en el que se disuelven dos cucharadas de bicarbonato sódico. Tendremos así un ácido, el limón y una base, el bicarbonato sódico. Esto puede comprobarse añadiendo unas gotas de indicador. A un vaso con lim¢n, con unas gotas de indicador, se le van añadiendo con un cuentagotas pequeña cantidades de la base.
¿QUÉ SUCEDE?: Veremos que el líquido va pasando de rosa a violeta. Este cambio de color indica que el ácido se va neutralizando.
PROCEDIMIENTO: Se exprime el limón en un frasco y en otro ponemos dos centímetros de agua en el que se disuelven dos cucharadas de bicarbonato sódico. Tendremos así un ácido, el limón y una base, el bicarbonato sódico. Esto puede comprobarse añadiendo unas gotas de indicador. A un vaso con lim¢n, con unas gotas de indicador, se le van añadiendo con un cuentagotas pequeña cantidades de la base.
¿QUÉ SUCEDE?: Veremos que el líquido va pasando de rosa a violeta. Este cambio de color indica que el ácido se va neutralizando.
MATERIALES: un recipiente, naftalina, bicarbonato, vinagre
PROCEDIMIENTO: Se echan en un recipiente profundo con agua bolas de naftalina y dos o tres cucharadas de bicarbonato. Se añade agua hasta las tres cuartas partes y a continuación, lentamente, vinagre.
¿QUÉ SUCEDE?: Se forman burbujas de dióxido de carbono que se adhieren a las bolas de naftalina y las ayudan a flotar, ascendiendo y descendiendo.
PROCEDIMIENTO: Se echan en un recipiente profundo con agua bolas de naftalina y dos o tres cucharadas de bicarbonato. Se añade agua hasta las tres cuartas partes y a continuación, lentamente, vinagre.
¿QUÉ SUCEDE?: Se forman burbujas de dióxido de carbono que se adhieren a las bolas de naftalina y las ayudan a flotar, ascendiendo y descendiendo.
PROBLEMA: Determinar la existencia del oxígeno en el aire.
MATERIALES: una vela, un plato hondo, agua, un vaso.
PROCEDIMIENTO: Se coloca una vela en un plato hondo o cazuela sujetándola al fondo con cera derretida. Se echa una cierta cantidad de agua en el recipiente y se enciende la vela. Se cubre con un vaso. Al cabo de poco tiempo la llama se hace más pequeña, da mucho humo y se apaga. El agua del plato sube en el interior del vaso.
¿QUÉ SUCEDE?: El oxígeno consumido durante la combustión de la vela se une al carbono, elemento contenido en ella, formándose dióxido de carbono.
MATERIALES: una vela, un plato hondo, agua, un vaso.
PROCEDIMIENTO: Se coloca una vela en un plato hondo o cazuela sujetándola al fondo con cera derretida. Se echa una cierta cantidad de agua en el recipiente y se enciende la vela. Se cubre con un vaso. Al cabo de poco tiempo la llama se hace más pequeña, da mucho humo y se apaga. El agua del plato sube en el interior del vaso.
¿QUÉ SUCEDE?: El oxígeno consumido durante la combustión de la vela se une al carbono, elemento contenido en ella, formándose dióxido de carbono.
PROBLEMA: Detectar la presencia del hidróxido de carbono en el aire
MATERIALES: óxido de calcio, una botella de un litro, una vela, un vaso más corto que la vela
PROCEDIMIENTO: Se prepara en primer lugar una disolución de agua de cal (hidróxido de calcio) poniendo una cucharada de cal (óxido de calcio) en un litro de agua. Se agita la mezcla y se deja reposar varias horas (siempre que se saque agua de cal de esta botella debe volverse a llenar para que nunca quede aire dentro). Se fija una vela en el fondo de un vaso con cera y en el que después se echa agua de cal.
¿QUÉ SUCEDE?: Al encender la vela se produce dióxido de carbono que como es más pesado que el aire se va al fondo del vaso, entrando en contacto con el agua de cal. Al combinarse con ella forma un polvo blanco que la enturbia poniendo de manifiesto su presencia.
MATERIALES: óxido de calcio, una botella de un litro, una vela, un vaso más corto que la vela
PROCEDIMIENTO: Se prepara en primer lugar una disolución de agua de cal (hidróxido de calcio) poniendo una cucharada de cal (óxido de calcio) en un litro de agua. Se agita la mezcla y se deja reposar varias horas (siempre que se saque agua de cal de esta botella debe volverse a llenar para que nunca quede aire dentro). Se fija una vela en el fondo de un vaso con cera y en el que después se echa agua de cal.
¿QUÉ SUCEDE?: Al encender la vela se produce dióxido de carbono que como es más pesado que el aire se va al fondo del vaso, entrando en contacto con el agua de cal. Al combinarse con ella forma un polvo blanco que la enturbia poniendo de manifiesto su presencia.
Experimento 13
PROBLEMA: Construir una pila con materiales sencillos
MATERIALES: un frasco ancho, una tira de cinc, un tubo de cobre, un diodo luminiscente (LED), dos cables y vinagre.
PROCEDIMIENTO: Se llena el frasco con vinagre y se une un extremo de los cables al cobre y cinc y el otro a cada terminal del LED. Sumergir los electrodos en el vinagre y el led se ilumina (la tensión y la intensidad de la corriente pueden determinarse con un polímetro en el que deben poder medirse miliamperios. Pueden construirse otras pilas utilizando como líquido en el que se sumergen los electrodos agua salada. También puede construirse una pila con un limón en el que se clavan los dos electrodos.
MATERIALES: un frasco ancho, una tira de cinc, un tubo de cobre, un diodo luminiscente (LED), dos cables y vinagre.
PROCEDIMIENTO: Se llena el frasco con vinagre y se une un extremo de los cables al cobre y cinc y el otro a cada terminal del LED. Sumergir los electrodos en el vinagre y el led se ilumina (la tensión y la intensidad de la corriente pueden determinarse con un polímetro en el que deben poder medirse miliamperios. Pueden construirse otras pilas utilizando como líquido en el que se sumergen los electrodos agua salada. También puede construirse una pila con un limón en el que se clavan los dos electrodos.
PROBLEMA: Reciclar papel
MATERIALES: doce hojas de papel higiénico, rodillo de cocina, tela metálica, dos hojas de fieltro
PROCEDIMIENTO: Se vierte un litro de agua en un recipiente y se le añaden doce hojas de papel higiénico. Se remueve la mezcla hasta que el papel quede deshecho en el agua. Se sumerge en la mezcla la tela metálica. Se saca la tela metálica para que las fibras queden en ella y el agua escurra. Volcar la lámina que se ha formado sobre un trozo de fieltro colocando el otro trozo encima. Pasar un rodillo de amasar por encima para que escurra el agua. Retirar el trozo de fieltro superior y colocar un segundo fieltro. Dejar secar en una habitación templada.
MATERIALES: doce hojas de papel higiénico, rodillo de cocina, tela metálica, dos hojas de fieltro
PROCEDIMIENTO: Se vierte un litro de agua en un recipiente y se le añaden doce hojas de papel higiénico. Se remueve la mezcla hasta que el papel quede deshecho en el agua. Se sumerge en la mezcla la tela metálica. Se saca la tela metálica para que las fibras queden en ella y el agua escurra. Volcar la lámina que se ha formado sobre un trozo de fieltro colocando el otro trozo encima. Pasar un rodillo de amasar por encima para que escurra el agua. Retirar el trozo de fieltro superior y colocar un segundo fieltro. Dejar secar en una habitación templada.
PROBLEMA: Comprobar que los materiales plásticos recuerdan la forma que tuvieron inicialmente
MATERIALES: vaso de yogurt, aceite, recipiente que se pueda calentar, foco de calor
PROCEDIMIENTO: Calentar aceite a 130º y verterlo sobre un vaso de yogurt que esté sobre un recipiente más grande.
¿QUÉ SUCEDE?: Un vaso de yogurt se hace soplando una lámina de plástico a 130º por lo que si se vuelve a poner a esa temperatura de nuevo toma la forma de lámina.
MATERIALES: vaso de yogurt, aceite, recipiente que se pueda calentar, foco de calor
PROCEDIMIENTO: Calentar aceite a 130º y verterlo sobre un vaso de yogurt que esté sobre un recipiente más grande.
¿QUÉ SUCEDE?: Un vaso de yogurt se hace soplando una lámina de plástico a 130º por lo que si se vuelve a poner a esa temperatura de nuevo toma la forma de lámina.
Experimento 16 Parte A
Una demostración simple de la reversibilidad de las reacciones químicas
Objetivo:
Que observes la reversibilidad de una reacción química sencilla como lo es la pérdida de agua de hidratación de una sal de cobre.
Materiales del hogar:
Para este trabajo no necesitas material alguno de tu casa.
Introducción:
Todas las reacciones químicas son reversibles. Si una reacción ocurre en una dirección absorbiendo calor (se denomina entonces reacción endotérmica), la que ocurra en la dirección inversa liberará calor (denominándose entonces reacción exotérmica).
Esta situación puede ser representada, por ejemplo, con la siguiente ecuación de deshidratación del sulfato de cobre(II) penta hidratado:
Calor + CuSO4∙5H2O ¾ CuSO4 + 5 H2O
color azul color blanco
Materiales y reactivos:
1 tubo de hemólisis tipo Pyrex.
Mechero Bunsen.
Pinza de madera.
Espátula metálica chica.
CuSO4∙5H2O
Procedimiento:
La reacción es sencilla y fácil de llevar a cabo.
Introduce algunos cristales de CuSO4∙5H2O (dos “puntas de espátula”) dentro de un tubo de hemólisis, tratando que queden esparcidos en las paredes del mismo. Observa que los cristales son de color azul intenso.
Calienta suavemente el tubo sobre una llama.
Continúa calentando hasta que observes que los cristales cambian de color y que se condensan gotitas de agua sobre las paredes del tubo.
Luego de una deshidratación completa, permite que el tubo se enfríe hasta la temperatura ambiente (esto demorará aproximadamente diez minutos). A continuación, agrega gotas de agua hasta que el sulfato de cobre(II) recobre su color azul.
Experimento 16 Parte B
La química del electrón en casa
El clavo cabreado que me has regalado
Objetivo:
Que observes e interpretes reacciones de oxidorreducción (redox) en un sistema muy sencillo.
Materiales del hogar:
Clavos de hierro y una lija.
Introducción:
Ciertas reacciones químicas involucran intercambios de electrones, de modo que algunos de los elementos que forman parte de los reactivos cambian de estado de oxidación al pasar a formar parte de los productos. Estas reacciones se denominan de oxidorreducción (o en forma abreviada, redox). En ellas, uno de los reactivos se reduce (es decir, gana electrones) mientras que el otro se oxida (perdiendo la misma cantidad de electrones).
En los experimentos de la guía verás que muchos de los procesos descritos se producen por reacciones de tipo redox: la respiración, la corrosión, la fabricación de espejos, la fotosíntesis, y muchos otros fenómenos cotidianos son reacciones de intercambio de electrones. Un ejemplo típico es la oxidación de metales[1]. En este caso, veremos cómo un clavo de hierro puede ser oxidado por iones Cu2+ presentes en solución. La hemirreacción de oxidación del hierro puede representarse así:
Fe0 → Fe2+ (ac) + 2 e–
En este caso, sumergiremos al clavo en una solución de sulfato de cobre(II). Los iones Cu2+ pasarán de la solución al clavo, ganando electrones (reduciéndose); son la especie oxidante. Sobre el clavo se depositará una capa muy fina de cobre metálico. Podemos representar el proceso descrito mediante la siguiente hemirreacción de reducción:
Cu2+ (ac) + 2 e– → Cu0
Procedimiento:
Lija suavemente el clavo a fin de eliminar restos de óxido de hierro. Sumerge el clavo ya lijado en la solución de sulfato de cobre. Al cabo de un tiempo, ¿qué cambios puedes notar? Anota tus observaciones en el cuaderno de laboratorio.
En la "antigüedad" se decía que el hierro del clavo había sido "desplazado" por el Cu(II) presente en la solución. Lo que está ocurriendo en este caso es ni más ni menos que una auténtica reacción redox:
Cu2+ (ac) + Fe0 → Cu0 + Fe2+ (ac)
que, como toda reacción de intercambio de electrones puede "separarse en dos hemirreacciones", como te mostramos más arriba.
Después pueden ocurrir otros procesos: por ejemplo, el hierro puede ser oxidado a Fe(III) por el O2 disuelto en la solución, como verás en la experiencia 3.
Extensión de la práctica:
Aquí van algunos ejemplos de experimentos complementarios, para discutir con el profesor:
· Podrías raspar ligeramente al clavo con una lija, para ver que se trata de una capa muy delgada de Cu.
· Podrías atacar al clavo con diversos ácidos y comparar los efectos en un clavo cobreado y en uno sin tratar. ¿Qué efecto tiene el cobre? ¿Qué especies disuelven al hierro?
· Podrías probar la experiencia original con clavos oxidados (esto es, cubiertos por una capa de óxido de hierro) y con otros metales, como por ejemplo una placa de zinc sacada de una pila (fíjate en el experimento 7a).
· Si el colegio pudiera proveer soluciones de nitrato de plata (AgNO3), los clavos se podrían “platear”. ¿Qué procesos ocurren? ¿Son similares a los que observaste e interpretaste en la experiencia original?
Experimento 16
Parte C
Tintas Invisibles Reacciones misteriosas
Objetivo:
Que observes y comprendas algunos procesos químicos que desarrollan color, y aprovecharlos para la fabricación de tintas invisibles.
Materiales del hogar:
Jugo de limón, hisopos.
Materiales y reactivos:
Solución diluida de CoCl2∙2H2O.
Mechero Bunsen.
Procedimiento:
Moja un hisopo en la solución de cloruro de cobalto (observa su color y anótalo en tu cuaderno) y escribe algún mensaje en una hoja en blanco. ¿Ves algún color? Una vez que hayas terminado de escribir, calienta el papel flameándolo cerca de un mechero encendido (¡procura que el papel no se prenda fuego!). Observa lo que ocurre y anótalo luego en tu cuaderno.
Puedes hacer lo mismo escribiendo con jugo de limón. Luego de calentar el papel, verás que las letras son de color negro.
Analicemos qué ocurrió en cada caso:
El proceso con la solución de cobalto puede describirse con la siguiente ecuación química:
Co2+ (ac) + 4 Cl– (ac) ¾ CoCl42–
azul
Fíjate que en esta reacción hay un reactivo limitante: el ion cloruro. ¿Por qué?
El ion cobalto(II) sobrante puede formar el hidróxido correspondiente.
Compara lo ocurrido en esta reacción con la de deshidratación del sulfato de cobre. ¿En qué se parecen ambas?
El proceso con el jugo de limón puede describirse con la reacción siguiente, en la que toma parte uno de los componentes del jugo, el ácido cítrico:
ác. cítrico (ac) + O2 (g) ® C + CO2 (g)
negro
Esta reacción ejemplifica una combustión incompleta. La temperatura o la concentración del oxígeno no llegan a ser lo suficientemente elevadas para quemar todo el ácido cítrico a dióxido de carbono, y entonces, parte del ácido se oxidan sólo parcialmente dando carbono elemental como producto. (¿Cuál es el estado de oxidación del carbono en estos compuestos? ¡Verifícalo en algún libro de química orgánica!)
NOTAS:
Los "indicadores de humedad" que viran del rosa (cuando el clima está húmedo) al violeta (cuando el clima está seco) se fabrican a base de CoCl2. Luego de esta experiencia deberías comprender por qué!
Podrías fabricar otra tinta invisible si utilizas sulfato de cobre diluido para escribir y "revelas" el mensaje con vapores de amoníaco. En este caso, se forma un compuesto más complicado: un compuesto de coordinación (también llamado complejo).
Cu2+ + 4 NH3 ¾ Cu(NH3)42+
azul intenso
[1] Ten en cuenta que por oxidación de metales nos referimos a cualquier reacción por la cual un metal pierde electrones y NO, por ejemplo, al caso particular de la reacción de formación de óxidos de metales a partir del metal elemental.
Excelente. Son sencillos sin tener que usar tantos materiales o reactivos que contaminan y se pueden aplicar en tiempo corto.
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