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lunes, 10 de noviembre de 2014

323 Diferencia entre cambios físicos y cambios químicos

En los cambios físicos se altera el aspecto de las sustancias pero no su naturaleza, las sustancias siguen siendo las mismas.

En los cambios químicos unas sustancias se transforman en sustancias nuevas con propiedades diferentes.

Ejemplos de cambios físicos

Al disolver azúcar en agua se produce un cambio físico. La mezcla resultante contiene agua y azúcar pero no contiene sustancias nuevas.

Otro ejemplo de cambio físico son los cambios de estado. Por ejemplo la fusión de un cubito de hielo (agua en estado sólido) produce agua líquida. Cambia el aspecto pero la sustancia es la misma.

Ejemplos de cambios químicos

En ocasiones se puede reconocer un cambio químico por la aparición de un desprendimiento gaseosos. Es el caso de la reacción química del vinagre con bicarbonato que produce dióxido de carbono gaseoso. Si se añade el bicarbonato disuelto en agua la reacción es casi instantánea.


Otro ejemplo de cambio químico es la oxidación de un clavo de hierro en presencia del oxígeno del aire. El proceso es lento pero se puede acelerar si se coloca el clavo sobre un trozo de papel de cocina empapado de agua. En 24 horas ya se aprecia la aparición de una sustancia nueva de color naranja rojizo sobre el clavo.  


domingo, 30 de marzo de 2014

301 Hacer caer una moneda en una botella.

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella, una moneda, un palito de madera (o una cerilla) y agua.

Doblamos un palito de madera por la mitad sin romperlo. Luego colocamos el palito sobre el cuello de uno botella y ponemos, con mucho cuidado, una moneda pequeña sobre el palito doblado. Por último dejamos caer unas gotas de agua sobre el ángulo que forman los dos trozos del palito. En unos segundos se separan los dos trozos y la moneda cae en la botella.

Explicación
La madera tiene un comportamiento higroscópico y puede absorber agua por inmersión o de la humedad del ambiente. Si la madera absorbe agua se hincha y si la expulsa se contrae.

Al doblar  nuestro palito por la mitad sin romperlo los dos trozos quedan unidos por unas cuantas fibras de madera. Si dejamos caer unas gotas de agua sobre la unión de los dos trozos la madera absorbe agua, se hincha y el palito tiende a enderezarse.  


martes, 4 de marzo de 2014

299 Inflar un globo con vinagre y tiza

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre, unos trozos de tiza, una botella y un globo.

En primer lugar metemos en el globo unos trozos de tiza. Luego ponemos un poco de vinagre en la botella. Por último, colocamos el globo en la boca de la botella, dejamos caer los trozos de tiza y vemos que se libera un gas en el interior de la botella que poco a poco llena el globo.

Explicación
El vinagre contiene ácido acético que reacciona con el carbonato de calcio de las tizas liberando dióxido de carbono gaseoso. Poco a poco aumenta la presión en el interior de la botella y en cuestión de segundos el globo se infla.

Por otra parte, al reaccionar un sólido con un líquido la velocidad de la reacción química depende del grado de división del sólido ya que la reacción tiene lugar en la superficie de contacto entre el sólido y el líquido. Al triturar o reducir a polvo la tiza aumenta la superficie de contacto y la velocidad de la reacción química. Por lo tanto, podemos llenar el globo en menos tiempo reduciendo a polvo los trozos de tiza. 


sábado, 22 de febrero de 2014

297 Para ganar una apuesta con una moneda obediente

Para realizar nuestro experimento necesitamos una mesa, un vaso, una servilleta o un mantel y unas monedas.

En primer lugar colocamos sobre una mesa una servilleta bien estirada. Luego colocamos dos monedas sobre la servilleta separadas por una distancia igual al diámetro de nuestro vaso. Por último, colocamos entre las dos monedas otra más pequeña y sobre las monedas el vaso boca a bajo.

Para sacar la moneda pequeña sin levantar el vaso ni utilizando un objeto para tocar la moneda basta con rascar la servilleta cerca el vaso en el mismo sentido en el que queremos sacar la moneda. Poco a poco la moneda sale de debajo del vaso.

Explicación

Al rascar la servilleta se pone tirante ya que las fibras con las que está elaborada tienen cierta elasticidad. La moneda se desplaza sobre el mantel estirado pero cuando levantamos el dedo y soltamos la servilleta, eliminamos la tensión, con lo que la servilleta recupera su posición inicial con tanta rapidez que la moneda, por la inercia, no retrocede con la servilleta. Cada vez que rascamos la servilleta la moneda se aproxima un poco al borde el vaso.


lunes, 3 de febrero de 2014

295 Siembra de nubes

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua, sal y una tapadera metálica de un bote pequeño.

Procedimiento
Llenamos el recipiente con agua del grifo
Echamos un poco de sal fina en la tapadera metálica de manera que la mitad de la tapadera quede libre de sal.
Colocamos la tapadera con la sal flotando en el agua del recipiente. Es muy importante que no caiga agua en el interior de la tapadera metálica.
Por último tapamos el recipiente con agua.

Después de unas 6 horas destapamos el recipiente y vemos que en lugar de los granos de sal tenemos unas gotas de agua ocupando la mitad de la tapadera metálica.

Explicación
La sal común es una sustancia higroscópica que atrae el agua en forma de vapor o de líquido del ambiente que la rodea.  En nuestro experimento el aire atrapado en el recipiente cerrado se llena de vapor de agua. Los granitos de sal atrapan el vapor de agua y poco a poco se forman gotas de agua líquida alrededor de los granos de sal fina. Si esperamos el tiempo suficiente, los granos de sal se disuelven completamente y desaparecen en las gotas de agua.

Para que el vapor de agua de las nubes se transforme en gotas de agua líquida se necesitan unos núcleos de condensación (por ejemplo la sal marina) que tengan mucha afinidad por el vapor de agua.  Las moléculas de agua no se pueden unir para formar agua líquida sin la ayuda de los núcleos de condensación.

La siembra de nubes es una forma de lograr lluvia dispersando en la atmósfera núcleos de condensación. Las sustancias más utilizadas para la siembra de nubes son el yoduro de plata y el hielo seco.


domingo, 19 de enero de 2014

293 Secar un móvil mojado con arroz

Para secar un teléfono móvil mojado accidentalmente se recomienda, entre otras cosas, enterrar el teléfono en arroz para eliminar la humedad del interior del aparato. Veamos un experimento muy sencillo que puede arrojar algo de luz sobre el tema.

Para realizar nuestro experimento necesitamos arroz, dos frascos de cristal con tapadera, dos tapones de plástico, agua y un cuentagotas.

Procedimiento
Ponemos diez gotas de agua en cada tapón de plástico
Llenamos de  arroz limpio y seco uno de los frascos y luego metemos uno de los tapones de plástico con agua.
Metemos el otro tapón de plástico con agua en el segundo frasco.
Tapamos los dos frascos

Pasadas unas 48 horas sacamos los dos tapones y vemos que el agua desapareció del tapón que se guardo en el frasco con arroz. En el otro tapón no se aprecia a simple vista una variación significativa de la cantidad de agua. La temperatura ambiente influye en el tiempo que tenemos que esperar para que desaparezca el agua del tapón guardado en el frasco con arroz.

Explicación
Los granos de arroz son materiales higroscópicos: tienden a recibir o a entregar humedad al ambiente que los rodea hasta que logran un equilibrio. Al lograr el equilibrio el material capta humedad del ambiente a la misma velocidad que la libera. Las sustancias higroscópicas atraen agua en forma de vapor del ambiente que las rodea y se suelen utilizar como desecantes.

El agua del tapón se evapora poco a poco y el arroz absorbe la humedad del aire atrapado en el interior del frasco. No es necesario que el arroz esté en contacto con el agua.

Se puede utilizar arroz para eliminar la humedad de un teléfono móvil mojado pero eso no garantiza que luego el teléfono funcione correctamente. El tiempo que pase el teléfono en contacto con el agua y lo que tardemos en intentar arreglarlo será clave a la hora de obtener un buen resultado.


sábado, 30 de noviembre de 2013

287 Coca Cola sin gas

Para realizar nuestro experimento necesitamos una Coca Cola, un vaso  y una jeringa grande.

En primer lugar metemos algo de Coca Cola en la jeringa tirando del émbolo. Luego, sin dejar que salga la Coca Cola, tapamos el agujero pequeño de la jeringa con un dedo y tiramos del émbolo con fuerza para aumentar el volumen en el interior de la jeringa.

Vemos que al tirar del émbolo se forman unas burbujas de gas que suben a la superficie de la Coca Cola.

Explicación
La Coca Cola contiene dióxido de carbono disuelto. La solubilidad del gas (la cantidad de dióxido de carbono disuelto en una cierta cantidad de coca cola) depende de la temperatura y de la presión sobre la Coca Cola. 

En una botella de Coca Cola una parte del gas está disuelto en el interior del refresco y otra parte ocupa el espacio sin líquido en la botella. El gas no disuelto está a una presión superior a la presión atmosférica. El gas disuelto en el refresco y el gas no disuelto están en equilibrio. Al quitar el tapón el gas escapa de la botella, disminuye la presión interna, se rompe el equilibrio y el gas sale del líquido en forma de burbujas que suben a la superficie del refresco. Si no cerramos la botella el refresco perderá todo el gas disuelto.


En nuestro experimento utilizamos una jeringa para reducir la presión del gas que ocupa el espacio sin líquido en la jeringa. Al tirar del émbolo se reduce la presión sobre la Coca Cola, disminuye la solubilidad del gas  y se forman unas burbujas que salen a la superficie.


domingo, 17 de noviembre de 2013

286 Mover una cerilla a distancia

Para realizar nuestro experimento colocamos un cierto número de cerillas sobre la mesa de manera que formen palanca unas con otras (ver detalles en el vídeo).

Al presionar ligeramente sobre la última cerilla es posible mover la segunda cerilla de la serie sin que se aprecie movimiento en las cerillas intermedias.


El entramado formado por las cerillas transmite la fuerza a distancia sin que los movimientos de transmisión intermedios sean visibles.


Este es uno de los experimentos recopilados por Arthur Good (más conocido por su seudónimo Tom Tit) en "La ciencia divertida" a finales del siglo XIX.

domingo, 29 de septiembre de 2013

280 Dos preguntas sobre densidad y flotabilidad con agua y aceite

El agua y el aceite son dos líquidos no miscibles que no se mezclan al entrar en contacto. El aceite tiene menor densidad  y flota sobre el agua.

Primera pregunta: ¿Qué sucede si dejamos caer un cubito de hielo en un vaso con agua y aceite?

Respuesta: el cubito de hielo se hunde en el aceite líquido pero flota sobre el agua en la superficie de separación de los dos líquidos.

Conclusión: el cubito de hielo es más denso que el aceite líquido pero menos denso que el agua líquida.


Segunda pregunta: ¿Qué sucede si ahora dejamos caer aceite congelado en el vaso con agua y aceite?

Respuesta: el aceite congelado se hunde en aceite líquido pero flota sobre el agua en la superficie de separación de los dos líquidos.


Conclusión: el aceite congelado es más denso que el aceite líquido pero menos denso que el agua líquida.


viernes, 12 de julio de 2013

272 Presión de abajo hacia arriba

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tubito de plástico transparente, un trozo de plástico rígido, hilo, una tuerca, un vaso con agua y una bolita de corcho.

Procedimiento:
Recortamos un cuadrado de plástico que utilizaremos para tapar uno de los extremos del tubito.
Hacemos un agujero en el centro del tapón con ayuda de una aguja
Pasamos un trozo de hilo por dicho agujero y hacemos un nudo en uno de los extremos.
Metemos el hilo por el tubito y estiramos del extremo superior del hilo de  manera que el tapón quede firmemente pegado a la base del tubito.
Por último metemos en el tubito una tuerca pequeña y una bolita de corcho (opcional)

Con el hilo tenso introducimos el tubito en un vaso con agua procurando que no entre agua de golpe. Si soltamos el hilo vemos que el tapón permanece pegado al tubito y la tuerca no cae.

Lo normal es que el agua entre en el tubito poco a poco. Cuando la altura de la columna de agua en el interior del tubito sea parecida a la altura del agua fuera del tubito el tapón se despega y la tuerca cae.

Explicación
El agua pesa y ejerce una presión hidrostática sobre las paredes del vaso y sobre las paredes de cualquier objeto que esté en el interior del líquido. Dicha presión se ejerce en todas direcciones.

Al meter el tubito en el recipiente con agua la presión de abajo a arriba sobre el tapón impide que caiga. Si inclinamos el tubito el tapón permanece pegado.

Poco a poco entra agua en el tubito. La bolita de corcho es opcional y nos permite apreciar mejor la altura del agua en el interior del tubito.

Para que el tapón se despegue es necesario que la columna de agua en el interior del tubito tenga una altura similar a la altura del agua fuera del tubito. En este caso tenemos dos fuerzas hacia abajo (el peso de la columna de agua en el interior del tubito y el peso de la tuerca) que logran compensar la presión y la fuerza hacia arriba ejercida por el agua que está debajo del tapón.


miércoles, 17 de abril de 2013

259 El té negro, un indicador casero

Para realizar nuestro experimento necesitamos té negro, zumo de limón, bicarbonato, vinagre y amoniaco

En primer lugar hervimos agua con el té negro.
Dejamos enfriar y luego repartimos el té negro en dos vasos.
En uno de los  vasos añadimos zumo de limón y en el otro vaso añadimos una disolución de bicarbonato de sodio en agua.

Al añadir zumo de limón al té negro se decolora quedando más claro y al añadir la disolución de bicarbonato la mezcla se oscurece.

Se obtienen los mismos resultados  con vinagre en lugar de zumo de limón y amoniaco en lugar de bicarbonato.

Explicación
Un indicador es una sustancia que tiene la particularidad de adquirir un color diferente según entre en contacto con un ácido o con una base. Podemos preparar un indicador casero con té negro.

Si añadimos una sustancia ácida al té negro se decolora y al añadir una sustancia básica se oscurece. Para las sustancias ácidas podemos utilizar zumo de limón (contiene ácido cítrico) o vinagre (contiene ácido acético). Y para las sustancias básicas podemos utilizar una disolución de bicarbonato en agua o amoniaco (se emplea en productos de limpieza domésticos).

Advertencia: se requiere la supervisión de un adulto para manejar el amoniaco.


sábado, 22 de diciembre de 2012

246 Caída de presión en una tubería recta

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de plástico, una cañita de refresco, pegamento y agua.

En primer lugar hacemos un agujero en una botella de plástico cerca de la base. Luego tapamos el agujero con un dedo y llenamos la botella con agua. Al quitar el dedo el agua sale perpendicularmente a la superficie de la botella con una velocidad que disminuye al bajar el nivel del agua en el interior de la botella.

El principio fundamental de la hidrostática establece que la presión ejercida por el agua en el interior de la botella depende de la profundidad. Al disminuir la altura del agua en el interior de la botella disminuye la presión sobre el agujero y la velocidad de salida del agua.

Para la segunda parte del experimento hacemos dos agujeros a la misma altura de la botella y colocamos dos trozos de cañita de refresco (uno muy corto y otro largo). Con pegamento sellamos la unión de las cañitas con los agujeros para que no salga agua.

Si llenamos la botella vemos que el agua sale por el extremo de las dos cañitas con una velocidad proporcional a la altura del agua en el interior de la botella. Y si comparamos los dos chorros de agua vemos que la velocidad de salida es menor en la cañita larga por la caída de presión en el interior de la cañita. Dicha caída de presión se produce por el rozamiento del líquido con las paredes de la cañita.


sábado, 6 de octubre de 2012

238 La superficie del agua se tensa

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso, un naipe de una baraja, unas monedas y agua 

Podemos colocar una carta en el borde de un vaso sin que se caiga. Colocando una moneda sobre el naipe, en la mitad que queda fuera del vaso, se rompe el equilibrio y el naipe cae.

Repetimos el experimento pero con un vaso lleno de agua hasta el mismo borde. En este caso podemos colocar varias monedas y el naipe no cae.

Explicación 
Al colocar el naipe en el borde del vaso lleno de agua podemos ver que el naipe se queda firmemente pegado a la superficie del líquido por adhesión (atracción entre una sustancia y una superficie por las fuerzas intermoleculares)

Si tiramos hacia arriba del naipe vemos que sube arrastrando una delgada capa de agua por cohesión (fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de una misma sustancia)

Por otra parte, la superficie del líquido actúa como una membrana elástica por la acción de la tensión superficial.

Finalmente, si colocamos el número suficiente de monedas, la capa de agua se rompe y el naipe cae.


sábado, 4 de agosto de 2012

230 Electrólisis de una mezcla de agua y sal

Para realizar nuestro experimento primero preparamos en un vaso una disolución salina saturada y luego metemos dos electrodos de grafito conectados a una pila de 9 voltios.

En ausencia de corriente no se aprecia ningún cambio químico en la disolución. Pero, al conectar los extremos de los cables a la pila se liberan unos gases en los electrodos de grafito. La electrólisis es la producción de una reacción química no espontánea mediante el paso de una corriente eléctrica por una disolución o por una sal fundida. Lo importante es la presencia de iones libres que permitan el paso de la corriente eléctrica.

En el cátodo (el electrodo conectado al polo negativo de la pila) se libera hidrógeno y en el ánodo (el electrodo conectado al polo positivo) se libera gas cloro que se puede reconocer por el olor desagradable que desprende. En nuestro experimento se produce poco gas pero es importante recordar que si aumenta la concentración el cloro es un gas muy tóxico.

Por último, la cantidad de gas liberado depende del voltaje de la pila.


viernes, 1 de junio de 2012

222 Eliminar el óxido con coca cola, vinagre y zumo de limón

Para realizar nuestro experimento necesitamos tres vasos, tres tuercas oxidadas, vinagre, zumo de limón y coca cola.

En el primer vaso colocamos un poco de coca cola. En el segundo vaso colocamos la misma cantidad de vinagre y, por último, colocamos zumo de limón en el tercer vaso. Es importante que los tres vasos contengan la misma cantidad. Luego dejamos caer una tuerca en cada vaso y esperamos unas cinco horas. Transcurrido ese tiempo sacamos las tuercas de los vasos.

Resultados
La coca cola quitó una cantidad muy pequeña de óxido En el mismo tiempo, el zumo de limón quitó una cantidad mucho mayor de óxido. El vinagre logró quitar casi todo el óxido de la superficie de la tuerca. 

Explicación 
Se puede eliminar el óxido de las tuercas con una disolución ácida. El vinagre contiene ácido acético y el zumo de limón contiene ácido cítrico. La coca cola es una bebida ácida (contiene ácido fosfórico) pero los resultados aportados por nuestro experimento nos permiten afirmar que es mejor utilizar vinagre o zumo de limón para quitar el óxido de las tuercas.

Dependiendo de la cantidad y de la concentración del ácido tardaremos más o menos tiempo en eliminar el óxido de la superficie del metal. Con un ácido concentrado podemos dañar la pieza metálica.


miércoles, 23 de mayo de 2012

221 Ley de Boyle con globo, agua y botella de plástico

Para realizar nuestro experimento necesitamos un globo, una botella de plástico y un recipiente con agua

Primero cortamos la botella de plástico por la parte superior y luego ponemos el globo en la boca de la botella.

Si metemos la botella en un recipiente con agua vemos que el globo se llena de aire.

Explicación 
La Ley de Boyle es una de las leyes de los gases que estudia la relación entre la presión y el volumen para un gas encerrado en un recipiente a temperatura constante.

La Ley de Boyle dice que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen.

Si el volumen aumenta, la presión disminuye .
Si el volumen disminuye, la presión aumenta.

En nuestro experimento, si metemos la botella con el globo en el recipiente entra agua por el extremo inferior y el aire queda atrapado en el interior de la botella.
A medida que metemos la botella en el agua disminuye el volumen disponible para el aire, aumenta la presión interna y el globo se llena de aire. Si luego sacamos la botella del agua, aumenta el volumen disponible para el aire, disminuye la presión interna y el globo se desinfla.



sábado, 7 de abril de 2012

214 Inflar un globo con vinagre y bicarbonato

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre, bicarbonato, una botella, un embudo, una cuchara y un globo.

En primer lugar vertemos un poco de vinagre en la botella. Luego echamos en el globo dos o tres cucharadas pequeñas de bicarbonato. Con un embudo el proceso resulta más fácil. Por último, colocamos el globo en la boca de la botella y le damos la vuelta para que el bicarbonato caiga en el interior de la botella.

Al entrar en contacto el vinagre y el bicarbonato se produce una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono gaseoso. Y al aumentar la presión en el interior del recipiente se infla el globo en cuestión de segundos.

Precaución: el globo puede explotar si la presión es muy grande. Es mejor no poner mucho vinagre en la botella.


lunes, 27 de febrero de 2012

208 Jugando con fichas magnéticas y limaduras de hierro

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas fichas magnéticas, limaduras de hierro, un palito de madera, un frasco de cristal, un trozo de plástico transparente y un folio.

Con el bote de cristal y un trozo de plástico construimos un salero para espolvorear las limaduras de hierro. 

Ponemos un folio sobre las fichas magnéticas y espolvoreamos las limaduras sobre el folio. Vemos que las limaduras se pegan alrededor de las fichas magnéticas.

Si golpeamos suavemente con un palito de madera sobre el folio podemos ver que las limaduras se agrupan en torno a las fichas formando unas líneas que salen de las fichas.

Explicación 
Los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético. Los campos se pueden representar por unas líneas de fuerza que se hacen visibles espolvoreando las limaduras de hierro. Las líneas de campo magnético salen por el polo norte y entran por el polo sur del imán.

Si colocamos muy cerca dos fichas, una con el polo norte hacia arriba y otra con el polo sur hacia arriba, las líneas de campo magnético conectarán las dos fichas.




jueves, 29 de diciembre de 2011

200 Bosque de aspirina

Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco de cristal con agua y un paquete de aspirinas.

En primer lugar llenamos el frasco con agua y metemos dentro las aspirinas. Luego cerramos el frasco con un trozo de tela para que no entre nada y el agua del interior pueda evaporarse. Por último dejamos el frasco en reposo durante unos meses.

Pasado el primer mes se forman en el interior del frasco cristales de aspirina en forma de agujas muy finas. Al principio los cristales son muy frágiles y es muy importante no mover el frasco para evitar que se rompan. 

Explicación
Una parte de las aspirinas se disuelve en el agua y el resto permanece en el fondo del recipiente. Pasado un tiempo se produce la cristalización de la aspirina disuelta y se forman unos pequeños cristales en forma de aguja. El proceso es muy lento y se requiere mucha paciencia para completar el experimento.



 

domingo, 18 de diciembre de 2011

199 Difusión de tinta y convección

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de copas, una bandeja, agua, agua caliente y tinta.

Si dejamos caer una gota de tinta en una copa con agua vemos que la tinta se difunde lentamente. Si a la vez dejamos caer una gota de tinta en otra copa con agua caliente vemos que la tinta se mezcla con el agua con mayor rapidez. Podemos pensar que la tinta se difunde con gran rapidez en agua caliente. Pero si repetimos el experimento en una bandeja plana con un poco de agua caliente vemos que, en este caso, la tinta se mezcla muy lentamente con el agua.

Explicación: 
Si se deja caer una gota de tinta en una bandeja plana con agua se observa que la tinta se mezcla lentamente con el agua. Este fenómeno se debe al movimiento aleatorio de las moléculas y se denomina difusión.

En el caso de la copa con agua caliente la tinta se mezcla rápidamente con el agua gracias a las corrientes de convección. La convección es un mecanismo de transferencia de calor a través de un fluido con transporte de masa. En una bandeja plana no se producen corrientes de convección, predomina la difusión y la tinta se mezcla lentamente con el agua.