411 Refracción y lápiz quebrado.

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso, agua, aceite Johnson, alcohol y un palito.

En primer lugar llenamos medio vaso con agua y luego metemos el palito. Al desplazar el palito parece romperse.

Luego repetimos el experimento dejando sobre el agua una capa de aceite Johnson y otra capa de alcohol. Los resultado son parecidos.

El aceite Johnson impide que el agua y el alcohol se mezclen. El alcohol se deja caer con cuidado por las paredes del vaso para impedir que entre en contacto con el agua.

Explicación
El agua es más densa y permanece en el fondo del vaso. El aceite es menos denso y flota sobre el agua sin mezclarse (son líquidos inmiscibles). El alcohol es el menos denso de los tres líquidos y permanece sobre el aceite sin mezclarse,

La luz se desvía al cambiar de medio (refracción de la luz) y por ese motivo el palito parece quebrado. La refracción se produce si la luz incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y se origina por el cambio de velocidad de propagación de la luz al pasar de un medio a otro (por ejemplo del agua al aire).

354 Solubilidad de un terrón de azúcar

Para realizar nuestro experimento necesitamos tres vasos, agua, alcohol medicinal, aceite johnson y unos terrones de azúcar.

Colocamos agua en el primer vaso, alcohol en el segundo y aceite en el tercer vaso. Luego dejamos caer un terrón de azúcar en cada vaso.

El terrón de azúcar del vaso con agua se desmorona en unos segundos y en pocos minutos se disuelve todo el azúcar. En los otros dos vasos no se aprecia ningún cambio.

Explicación

La solubilidad es la capacidad de una sustancia (soluto) para disolverse en otra (disolvente). La solubilidad depende, entre otros factores, de la naturaleza química de las sustancias.

La capacidad de una sustancia para disolver el azúcar común o sacarosa depende de la polaridad de las moléculas que forman dicha sustancia. Una molécula es polar si presenta una separación de cargas. En caso contrario se dice que la molécula es apolar.

El agua es un disolvente polar con una polaridad muy grande y puede disolver el azúcar. El alcohol medicinal (etanol) también es un disolvente polar pero menos que el agua y no puede disolver el azúcar. Y el aceite es una sustancia apolar que tampoco puede disolver el azúcar.

320 ¿Por qué flotan los cuerpos?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso largo, agua, aceite Johnson, alcohol y papel de aluminio.

En primer lugar ponemos en el vaso agua, luego aceite y finalmente alcohol. El alcohol se deja caer con cuidado sobre el aceite para evitar que el agua y el alcohol entren en contacto y se mezclen. De esta forma tenemos en el vaso tres líquidos sin mezclare.

Luego preparamos cinco o seis bolitas pequeñas con un trozo de papel de aluminio. Para realizar correctamente nuestro experimento necesitamos que unas bolas estén más apretadas que otras. Podemos usar unos alicates para las bolas más apretadas.

Por último dejamos caer las bolitas en el vaso. Vemos que algunas bolas flotan sobre el alcohol, otras se hunden y algunas quedan flotando entre el aceite y el alcohol o entre el agua y el aceite.

Explicación

El agua es más densa y permanece en el fondo del vaso. El aceite es menos denso y flota sobre el agua sin mezclarse (son líquidos inmiscibles). El alcohol es el menos denso de los tres líquidos y permanece sobre el aceite sin mezclarse.

La densidad de la bolita determina si se hunde o flota. Si se aprieta poco la bolita tiene mucho aire atrapado en su interior, la densidad será pequeña y flotará en la superficie sobre el alcohol. Apretando más aumentamos la densidad y podemos lograr que la bolita se hunda o que quede flotando entre el agua y el aceite o entre el aceite y el alcohol.

312 Semejante disuelve a semejante

Para realizar nuestro experimento necesitamos aceite mineral (aceite Johnson´s), agua, un colorante (por ejemplo tinta) y una bandeja.

Vierte en una bandeja una capa de agua y al lado otra capa de aceite mineral. Vemos que al entrar en contacto no se mezclan. Luego deja caer unas gotas de tinta sobre los dos líquidos. La tinta se difunde poco a poco en el agua pero en el caso del aceite permanece en la superficie formando una bolita.

Explicación

En el primer caso la tinta se extiende por el agua sin necesidad de remover. Las moléculas de agua están en constante movimiento aleatorio (teoría cinética molecular) chocando unas con otras y en su movimiento se mezclan con las moléculas del colorante.

En el segundo caso la tinta (que contiene agua y otras sustancias) no se mezcla con el aceite mineral y permanece flotando en la superficie formando una bolita.

El agua es una sustancia molecular polar (tiene un extremo de la molécula con carga eléctrica negativa y otro extremo con carga eléctrica positiva) que no se mezcla con sustancias apolares como el aceite. Las moléculas del aceite no presentan separación de carga eléctrica y por eso se llama apolar.

Las sustancias apolares (por ejemplo el aceite) no se disuelven en sustancias polares (por ejemplo el agua y la tinta). En general se puede decir que semejante disuelve a semejante.