242 ¿El aceite flota o se hunde?

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol, colorante y un par de frascos de cristal con tapadera.

En primer lugar añadimos agua con colorante, aceite y alcohol a los dos frascos. El aceite flota sobre el agua y el alcohol se añade sobre el aceite poco a poco para que no se mezcle con el agua.

En el primer tarro ponemos más agua que alcohol y en el segundo frasco más alcohol que agua.
Por último, ponemos la tapadera a los frascos y agitamos un poco. Al finalizar, vemos que los tres líquidos se convierten en dos: aceite y una mezcla de agua y alcohol. En el primer recipiente, el que contiene más agua, la mezcla de alcohol y agua permanece debajo del aceite. En el segundo recipiente, el que contiene más alcohol que agua, la mezcla flota sobre el aceite.

Explicación 
El agua y el alcohol son líquidos moleculares polares y el aceite es un líquido apolar. Una molécula polar tiene una pequeña carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula y una cantidad igual de carga negativa en el otro extremo. En la molécula apolar no existe dicha separación de cargas.
Como regla general “lo semejante disuelve a lo semejante”. Es decir, los líquidos polares se mezclan con otros líquidos polares pero no se mezclan con líquidos apolares. Por este motivo el aceite (líquido apolar) no se mezcla ni con el alcohol ni con el agua (líquidos polares).

De los tres líquidos el agua tiene la mayor densidad y por este motivo permanece en el fondo del recipiente. El alcohol tiene la menor densidad y flota en la superficie. El aceite tiene una densidad intermedia y queda entre el agua y el alcohol.

En nuestro experimento, la capa de aceite impide el contacto entre el agua y el alcohol. Al agitar el frasco con los tres líquidos, el agua y el alcohol se unen formando una mezcla. Si la mezcla resultante tiene más agua es más densa y permanece en el fondo del resultante pero si tiene más alcohol es menos densa y flota sobre el aceite.

119 ¿Por qué el aceite y el agua no se pueden mezclar?

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol y un frasco de cristal con tapadera.

Primero añadimos un poco de agua al frasco de cristal y luego aceite sobre el agua. El aceite queda flotando sobre el agua sin mezclarse.
Luego añadimos, con cuidado, un poco de alcohol sobre el aceite. El alcohol permanece flotando sobre el aceite sin mezclarse. Tenemos tres líquidos claramente separados sin mezclarse.
Por último, ponemos la tapadera al frasco de vidrio y agitamos un poco. Al finalizar, vemos que los tres líquidos se convierten en dos.

Explicación
La explicación del experimento está en la naturaleza de las moléculas que forman el agua, el aceite y el alcohol. El agua y el alcohol son líquidos polares y el aceite es un líquido apolar.
Una molécula polar tiene una pequeña carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula y una cantidad igual de carga negativa en el otro extremo. En la molécula apolar no existe dicha separación de cargas.
Como regla general “lo semejante disuelve a lo semejante”. Es decir, los líquidos polares se mezclan con otros líquidos polares pero no se mezclan con líquidos apolares. Por este motivo el aceite (líquido apolar) no se mezcla ni con el alcohol ni con el agua (líquidos polares).

En nuestro experimento, la capa de aceite impide el contacto entre el agua y el alcohol. Al agitar el frasco con los tres líquidos, el agua y el alcohol se mezclan, formando una disolución que permanece debajo del aceite.

103 Superficie de los líquidos en rotación

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de plástico de 2 litros, agua con colorante, aceite, alcohol y una cuerda.

En primer lugar hacemos un pequeño orificio en el tapón de la botella de plástico para pasar la cuerda. Luego atamos el otro extremo de la cuerda de manera que la botella quede suspendida en el aire. Yo usé una escalera metálica para sujetar la cuerda.

Llenamos la botella de plástico con agua, retorcemos la cuerda con las manos y luego soltamos. La botella gira cada vez más deprisa y la superficie del líquido se curva más y más.

Repetimos el experimento llenando la botella con agua y aceite y luego con agua, aceite y alcohol. Cuidado al añadir el alcohol que no se mezcle con el agua.
En los dos casos la superficie del líquido se curva al girar la botella.

ExplicaciónAl soltar la cuerda la botella gira en torno a un eje de rotación que coincide con la dirección que marca la cuerda. Al girar el agua, las gotas que están cerca del eje recorren alrededor del eje un círculo pequeño (tienen poca velocidad) y las gotas que están más alejadas del eje de rotación recorren en el mismo tiempo una distancia mayor (tienen una velocidad mayor)

Esa diferencia de velocidad de rotación en función de la distancia al eje de giro es lo que produce la curvatura de la superficie del líquido. Al aumentar la velocidad de rotación de la botella el agua que está lejos del eje de rotación experimenta una fuerza muy grande hacia afuera (la fuerza centrífuga) y se pega a la pared, adoptando la superficie del líquido la forma de un paraboloide.

Si te interesa el tema consulta la siguiente dirección.

100 Flotar o no flotar . . . Esa es la cuestión

Para realizar el experimento necesitamos un vaso, agua, aceite, alcohol, unos clavos y un trozo de corcho blanco.

En primer lugar llenamos un tercio del vaso con agua y luego añadimos el aceite.
Vemos que el aceite flota sobre el agua.
Luego se añade el alcohol con mucho cuidado para que no se mezcle con el agua.
Vemos que el alcohol flota sobre el aceite.

De esta forma tenemos en el vaso tres líquidos sin mezclarse. El agua y el alcohol se mezclan pero el aceite impide que entren en contacto.

Para la segunda parte del experimento clavamos unas bolitas de corcho de diferente tamaño en cada clavo. Cuando tengamos los clavos listos los dejamos caer en el vaso.
Vemos que algunos clavos se hunden hasta el fondo del vaso, otros se quedan flotando en la superficie del alcohol y otros se quedan flotando sobre el agua o sobre el aceite.

ExplicaciónEl agua es más densa que el aceite y éste más denso que al alcohol. Por esto el aceite flota sobre el agua y el alcohol sobre el aceite.
Un clavo se hunde en el vaso al ser más denso y una bolita de corcho flota sobre el alcohol al ser menos densa.
Al clavar bolitas en los clavos logramos densidades intermedias y por esto algunos clavos se quedan flotando sobre el agua y otros sobre el aceite.