lunes, 8 de junio de 2015

PBL FUERZAS

EXPERIMENTO CENTRO DE MASAS

Llenamos de agua una lata hasta que pueda mantenerse en equilibro en uno de sus bordes.

















Llenamos un vaso de precipitados con el liquido que contenía la lata y marcamos con un rotulador la línea que marca la lata una vez inclinada. Hacemos en un papel la forma del nivel del agua.
Con la ayuda de una aguja con hilo y un peso al final del hilo, atravesamos la aguja en cada una de las esquinas, y dejamos caer el hilo. El punto donde se junten las tres marcas del hilo es el centro de masas.


















EXPERIMENTO LEY DE HOOKE

Con este experimento lo que queremos demostrar es que cuanto más masa tenga la pesa mayor será el estiramiento del muelle.

Pesa 1: 98g























Pesa 2: 160g

























Pesa 3: 170g
























Pesa 4: 173g


























Anotamos las medida y calculamos los cocientes






























EXPERIMENTOS DE PRESIÓN

En un tubo de ensayo vertemos un poco de agua. Con la ayuda de una barra soporte lo sujetamos y empezamos a calentar el agua. pero antes hay que poner un tapón al tubo de ensayo (no muy fuerte).
Cuando el agua comience a evaporarse el tapón debido a la presión del vapor de agua saldrá despedido.



En un tubo de ensayo vertemos un poco de agua y con la ayuda de una barra soporte lo sujetamos y empezamos a calentar el agua. Colocamos un globo en la parte superior del tuno de ensayo. Cuando el agua comience a evaporarse el globo comenzará a inflarse.





Calentamos agua en una lata y rápidamente volcamos la lata en agua fría. 
EXPLICACIÓN: Inicialmente, en el exterior de la lata la presión del aire empuja hacia adentro mientras que en el interior la presión del aire empuja hacia fuera.
Al calentar el agua de la lata se produce vapor de agua que ocupa mucho más espacio que el agua desplazando gran parte del aire fuera de la lata.
Al hervir el agua sigue habiendo presión de aire empujando hacia adentro pero dentro hay vapor empujando hacia afuera, cuando el agua de la lata ha estado hirviendo durante un rato, el vapor ha expulsado al aire y llena la lata.
Al poner la lata en el agua, baja la temperatura del vapor que hace contacto con la parte de la lata sumergida. Este vapor se condensa, se hace agua líquida, y así ocupa un volumen menor que como vapor.
El rápido cambio de volumen de esa parte del vapor provoca un descenso violento en la presión de todo el interior de la lata. Ese cambio rápido de presión hace que la temperatura de todo el vapor baje y se condense, la presión del interior baja aún más sucediendo todo esto en una fracción de segundo.
La presión interior baja bruscamente, pero en el exterior la presión del aire sigue empujando hacia adentro produciéndose el abollamiento de la lata al no compensarse las presiones.



Si hubiéramos volcado la lata más lentamente la lata no se hubiera abollado sino que el agua fría hibiera entrado en la lata.



EXPERIMENTOS PROPIOS

TENSIÓN SUPERFICIAL (I)








La tensión superficial en los líquidos es una propiedad por la que las moléculas de la superficie interaccionan con las moléculas que tienen debajo, de manera que se forma una especie de película sobre la que pueden flotar objetos ligeros. El jabón tiene esa propiedad de rebajar la tensión superficial, hace que las fuerzas sobre la superficie sean menores en el punto de contacto. Mientras las moléculas de los bordes donde no actúa el jabón continúan tirando de las moléculas del líquido de manera que arrastran los colorantes.


TENSIÓN SUPERFICIAL (II)










Este comportamiento se debe a una propiedad del agua conocida como tensión superficial. La tensión superficial consiste en una fuerza que mantiene unidas las moléculas de agua.

El agua crea una especie de "tela invisible" que funciona como un tejido impermeable y evita que se derrame (hasta cierto punto, cuando hay demasiada agua termina cediendo). También hemos de tener en cuenta el pequeño reborde de las monedas, que ayuda a crear esta burbuja resistente.



FLUIDOS NO NEWTONIANOS




Al mezclar maicena con agua hemos generado un fluido llamado "no newtoniano", es decir, que no tiene una viscosidad definida. Es por esto que, cuando le aplicamos mucha presión, el fluido se comporta como un sólido, mientras que, si le aplicamos poca, lo hace como un líquido.












martes, 21 de abril de 2015

EXPERIMENTO REACCIÓN

Presentamos un tipo de reacción en el que obtendremos ''nieve'' instantánea de colores.
Para ello necesitamos:

-Poliacrilato de sodio.
-Agua
-Colorante alimentario.

El poliacrilato de sodio (C3H3NaO2)n  es un polímero superabsorbente que se observa como un polvo blanco y sin olor. Este puede absorber hasta 1000 veces su propio peso.

La capacidad de absorber grandes cantidades de agua se debe a que en su estructura molecular existen grupos de carboxilatos de sodio que cuelgan de la cadena de composición principal del compuesto. Estos grupos, al entrar en contacto con el agua desprenden el sodio, dejando libres iones negativos de carboxilo. Los iones negativos se repelen, estirando la cadena principal y provocando el aumento de volumen.




RESULTADO FINAL




martes, 7 de abril de 2015

PBL DE REACCIONES

Introducción

Se ha previsto dar a conocer las actividades de ampliación de Física y Química de 4º ESO organizando la exposición de un taller de Química a los alumnos del primer ciclo de Secundaria, para ello, se solicita a los alumnos de 4º que preparen varias reacciones químicas que pudieran ser de interés.
Se les propone 5 de carácter obligatorio y, al menos una, elegida por ellos.
  • Estudio de una reacción de neutralización  con Indicadores ácido - base. 
  • Comprobación de la presencia de NaCl mediante nitrato de plata. 
  • Estudio de un reacción química de precipitación y aumento de la solubilidad con la temperatura.
  • Estudio de una reacción de saponificación.
  • Presencia de almidón mediante una disolución de Yodo (lugol) y agua.


REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (H2SO4 y NaOH)

Vertemos en un vaso de precipitados ácido sulfúrico (H2SO4)








El líquido es transparente. Sumergimos un trozo de papel tornasol en el ácido. Y segun la escala nos da el número 1 (rojo).




















Posteriormente echamos por una lado fenolftaleína y obtenemos el mismo color transparente, y por otro lado vertemos anaranjado de metilo para obtener un color rojizo.


































Realizamos este mismo proceso pero esta vez con hidróxido de sodio (NaOH).
Primero el papel tornasol, que adquiere un color azul (nº12). Luego echamos la fenolftaleína que torna de transparente a un color rosaceo y por último vertemos anaranjado de metilo y obtenemos un color anaranjado.



















































Por último, en un matraz mezclamos el hidróxido de sodio con la fenolftaleína (líquido rosado) y echamos varias gotas de ácido sulfúrico hasta que el líquido vuelva a tornar transparente.





















COMPROBACIÓN DE LA PRESENCIA DE NaCl MEDIANTE NITRATO DE PLATA


Vertemos en un tubo de ensayo una disolución de NaCl en Agua
























Una vez hecho esto echamos unas gotas de nitrato de plata. Primeramente el nitrato se queda arriba con los cual la disolución no cambia de color pero más tarde al remover con una varilla esta si o hace y torna a un color blanquecino.










































REACCIÓN DE SAPONIFICACIÓN


En un vaso de plástico echamos sosa cáustica, aceite y por último agua. Todo esto lo removemos durante unos 40 min. La mezcla toma una temperatura alta debido a los componentes de la misma. Tras dejar reposar el resultado es jabón.





















RESULTADO FINAL:





















PRESENCIA DE ALMIDÓN MEDIANTE UNA DISOLUCIÓN DE YODO (LUGOL) Y AGUA


Echamos en un vaso de precipitados una cucharada de almidón






















Una vez hecho esto le echamos también un poco de agua y por último echamos unas gotas de lugol. El resultado es un líquido azul violáceo que muestra la presencia de almidón.























Por último al calentar el almidón en agua con lugol obtendremos un resultado como este:

























LLUVIA DE ORO [Pb(NO3)2 + KI]

Vertemos en un tubo de ensayo cierta cantidad de nitrato de plomo [Pb(NO3)2]






















Hecho esto, echamos yoduro potásico (KI) al tubo de ensayo. El resultado es una líquido amarillo. Si el nitrato de plomo y el yoduro potásico hubieran estado disueltos en agua, posteriormente podría haber sido calentada la mezcla y obtenerse así esos cristales dorados hundidos en el agua que dan el verdadero nombre de ''lluvia de oro''








































Este sería el resultado disolviendo ambas sustancias y calentándolas posteriormente.



















REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (C2H402/CH3COOH y NH3)

En un vaso de precipitados vertemos amoníaco (NH3) y hundimos el papel tornasol en el líquido.
Este cambia de color a un tono azul oscuro que corresponde al número 10 en la escala de pH.







































Por otro lado echamos vinagre (ácido acético C2H402) en un vaso de precipitados y de la misma manera sumergimos el papel tornasol en el líquido, este cambia a un color anaranjado que corresponde al número 2 en la escala de pH.






















Echamos anaranjado de metilo a ambas sustancias quedando un color rojizo en el vinagre y naranja en el amoníaco.






















Una vez medidos ambos pH pasamos a la reacción. En un matraz echamos vinagre, anaranjado de metilo y removemos. Una vez hecho esto llega el momento de la neutralización en la que iremos echando amoníaco hasta que quede transparente.







lunes, 9 de marzo de 2015

PBL DISOLUCIONES


Desde tiempos remotos, en aquel lugar, se comercializaba con sal. Había llegado a ser tan preciada que se pagaba a 1000 € el gramo
Cierto día se presentó en el almacén un viajero llevando un frasco en el que aseguraba había disuelto en agua gran cantidad de sal.

Desconocía la concentración de la mezcla, pero pretendía realizar las siguientes gestiones:
Deseaba que le pagaran, a 1000 €/gramo,  la sal que estuviera contenida en 50 cm3 de aquella disolución.
Además se llevaría el volumen de disolución que contuviera 12 gramos de sal y el resto lo donaría a cambio de etiquetar el frasco con la concentración en g/l, en Molaridad  y con la densidad del líquido.
Para solucionar el problema se hizo llamar a los científicos del lugar y se les ofreció el 10% del beneficio de la venta a cambio de realizar los cálculos para la misma.

DENSIDAD

D=m/vol

Pesamos los 10ml de agua que tendrían que pesar 10 gramos aproximadamente (aunque la medida será superior por la presencia de sal diluida).

















D= 10'765g/10ml = 1'0765 g/ml


CONCENTRACIÓN 

C= g.soluto/l,disolución

CRISTALIZACIÓN


















51'000 - 49'685= 1'315 g

10mL = 0'01L

C= 1'315/0'01= 131'5 g/L

NaCl -> 23+35'5= 58'5 masa molecular de la sal

nºmoles = 1'315/58'5 : 0'01 = 2'247mol/L 


ETIQUETA DEL FRASCO





















CÁLCULOS DE LOS PROBLEMAS