Propuesta para el mes de mayo: moneda invisible.

Esta propuesta de laboratorio está basada en la Ley de Snell, aplicada a la refracción de la luz en el agua y el vidrio. Es un experimento muy fácil para el que solo necesitaremos:

• Un vaso transparente (preferiblemente de esos que tienen la base tallada, como los típicos de duralex)
• Agua.
• Una moneda.

Paso 1: Echaremos la moneda en el vaso, y a continuación verteremos agua. Podemos comprobar que, aunque deformada, seguimos viendo la moneda.

Paso 2: A continuación repetiremos el proceso; solo que esta vez pondremos la moneda DEBAJO del vaso. Al echar el agua, veremos como la moneda desaparece (siempre y cuando la miremos a través del lateral del vaso; desde arriba se seguirá viendo)

Explicación: 

El vidrio desvía más la luz que el agua. Por eso, si miramos el vaso desde arriba podemos ver la moneda, ya que la luz atraviesa ambos medios perpendicularmente. Sin embargo, cuando miramos desde un lateral, el vidrio provoca la desviación de la luz. Ello es debido a la refracción de la luz: un fenómeno en el que la luz cambia de dirección debido a la distinta velocidad de propagación que permiten los medios materiales que ésta atraviesa.

La ley de Snell está basada en la idea de que la luz se comporta de diferentes maneras cuando atraviesa sustancias. La densidad del material es la que provoca que la luz se desvíe de una manera u otra. Así, cuando miramos desde arriba podemos ver la moneda porque los rayos de luz refractados llegan perpendicularmente a nuestros ojos. Cuando miramos desde un lateral, el rayo refractado cambia de dirección de manera que la luz no llega directamente a nuestros ojos. Esto hace que creamos que la moneda desaparece.

Propuesta para abril: estalactitas de bicarbonato y sal.

Materiales:

• Sal de mesa
• Bicarbonato de sodio
• Agua
• Hilo de algodón o una hebra de lana
• 1 cucharilla
• Clips de papel grandes
• 4 vasos o frascos de cristal, como los recipientes de yogur, del mismo tamaño
• Colorante alimenticio (opcional)
• 1 bandeja
• 1 trapo o toalla

Pasos:

• Cortamos varios trozos de hilo o lana del algodón de la misma longitud. Dependiendo del grosor de los mismos podemos poner dos o tres.

• Atamos en cada uno de los extremos los clips para que tengan peso.

• Llena los frascos, en número par, con agua caliente. El agua no hace falta que esté cociendo.

• En dos de ellos echamos sal y en otros dos el bicarbonato. Mezclamos con la cucharilla hasta que estén disueltos.

• Ponemos sal o bicarbonato hasta que el agua no disuelva más.

• Colocamos el hilo entre los dos tarros con sal. Metemos los extremos dentro de cada uno de los botes.

• Hacemos lo mismo con los dos tarros donde hemos puesto el bicarbonato.

• Hay que colocar una bandeja debajo de los botes para evitar las manchas.

• Una vez en este punto, tenemos que dejar el experimento en un lugar sin tocar durante algunas semanas. Podremos ver cómo las estalactitas crecen día a día.

Explicación:

El agua solo puede disolver una cantidad limitada de sal o bicarbonato. Cuando un líquido está sobresaturado las moléculas se cristalizan y se convierten de nuevo en sólido. Esto es lo que ocurre a lo largo de nuestro hilo de algodón o lana. A medida que la lana absorbe el líquido por los extremos que hemos introducido en los botes se crean las estalactitas. Se produce porque el agua termina por evaporarse. Lo que queda son los restos de los minerales colgando de los hilos, tal y como sucede en la naturaleza.

Podremos apreciar como las estalactitas crecen más rápido en la solución con bicarbonato. En los botes con sal, aunque el proceso es más lento, podremos observar cómo se crean en forma cónica, pudiendo llegar a unirse con el fondo de la bandeja.

Con este experimento casero los niños aprenden sobre la cristalización, la saturación y la evaporación de los líquidos. 

Propuesta para marzo. Papel que no se moja.

Materiales:

1. Cuenco de agua de tamaño medio - grande.
2. Vaso pequeño o mediano.
3. Papel higiénico

Procedimiento:

1. Aunque ya lo sabemos, primero procederemos a sumergir papel higiénico en agua. Evidentemente se mojará.
2. Seguidamente repetiremos el procedimiento, pero esta vez metiendo el papel dentro del vaso e introduciendo éste en el baño boca abajo, de la manera que se ve en el dibujo de la derecha.
3. Comprobaremos como, efectivamente, el papel no se moja, permaneciendo seco al salir del cuenco.

Explicación:

Aunque el vaso parece vacío, en realidad está lleno de aire. Cuando sumergimos el vaso boca abajo el aire contenido en el mismo ejerce presión sobre el agua del cuenco, evitando que ésta penetre en el vaso.

Propuesta para febrero. Tiza que se descompone.

En este experimento veremos cuál es el efecto del vinagre sobre un trozo de tiza.

Materiales

• Agua

• Vinagre

• 2 tizas

• 2 vasos

Explicación

Cuando introduzcamos una tiza dentro de cada vaso, veremos que suceden diferentes cosas:

• En el vaso del agua, no pasará nada.

• En el vaso del vinagre empezaremos a ver como salen burbujas y como una espuma en la parte de arriba de los líquido. La tiza se va deshaciendo. Esto sucede debido a que el carbonato de calcio de la tiza reacciona con el ácido acético del vinagre, desprendiendo dióxido de carbono.

Como curiosidad, y si queremos complicar la cosa un poco: en el vaso del vinagre y la tiza se formará una capa invisible de dióxido de carbono sobre la superficie líquida. Si arrimamos una cerilla encendida a esta superficie ésta se apagará. Esto es debido a que el dióxido de carbono es más pesado que el oxígeno; y por lo tanto se deposita justo sobre el vinagre, impidiendo la combustión de la cerilla.

Propuesta para enero. Huevo transparente.

¿Qué es lo que queremos hacer? 

Ver el interior de un huevo sin necesidad de romper la cáscara. 

Materiales: 

• Vaso. 
• Un huevo crudo.
• Vinagre.

¿Cómo lo haremos? 

Introduciremos, con cuidado, el huevo en el vaso y verteremos vinagre hasta cubrir el huevo. Esperaremos unos días (entre dos y tres, dependiendo de la acided del vinagre) y... finalmente veremos el huevo sin cáscara, apreciando tanto su clara como la yema. 

Explicación:  

Se ha producido la típica reacción de un ácido (el acético) sobre el carbonato cálcico, que constituye básicamente la estructura de la cáscara del huevo. El calcio se deposita en el fondo en forma de sal insoluble y, además, se produce un burbujeo de dióxido de carbono. Llama la atención que la frágil membrana que protege al huevo sea más resistente al ácido que la dura cáscara. Es aconsejable, aunque no imprescindible, que el vinagre sea de vino blanco, ya que ésto nos facilitará ver la estructura interna del huevo. También es aconsejable cambiar varias veces el vinagre conforme se vaya enturbiando el líquido o depositando el calcio en el vaso. Una experiencia similar puede hacerse con vinagre y con huesos de pollo: al cabo de unos días aparecerán flexibles al haber perdido el calcio que les daba la rigidez característica.

Burbujas irrompibles.

Seguramente muchos de vosotros habéis visto alguna vez a artistas callejeros que hacen burbujas gigantes. Aquí explicaremos el truco para conseguir fabricar dichas  burbujas.

Materiales:

• Agua envejecida: esto es, reposada del día anterior para que haya perdido el cloro.
• Detergente líquido (Fairy)
• Glicerina.
• Pajitas de refresco.
• Hilo.

Procedimiento:

1. El día antes ponemos agua del grifo a reposar en un recipiente abierto, para que pierda el cloro.
2. Al día siguiente preparamos la fórmula de las bolas irrompibles: seis partes de agua, una parte de jabón líquido y una parte de glicerina. Se mezcla bien y se deja reposar 1 hora. Es importante mezclar despacio, para que luego salga mejor.
3. La mezcla ya está lista. Podremos hacer burbujas con las pajitas de refresco, con las manos, con el hilo... Desde la coordinación de laboratorio se sugiere, por ejemplo, construir una ciudad espacial de burbujas. 

Explicación: 

La glicerina aumenta la tensión superficial de la pompa de jabón, haciéndola más resistente. 

¿Qué es la tensión superficial? 

Se define como la propiedad que tienen los líquidos para parecer recubiertos por una fina película. En realidad no hay tal película; la tensión superficial aparece cuando un cuerpo externo comprime un líquido. Son las fuerzas cohesivas de las moléculas de dicho líquido las causantes de la mencionada tensión superficial. Un ejemplo clásico de tensión superficial es el "zapatero" (Gerris Lacustris), que distribuyendo su peso sobre sus patas es capaz de caminar sobre el agua.

Consejo: Traed a clase un guante de lana para jugar con las burbujas. Si las tocáis con las manos desnudas las pompas se os quedarán pegadas. Pero con el guante de lana podréis pasároslas de unos a otros.

Explicación: La superficie de la pompa de jabón y glicerina es apolar (no tiene carga ni positiva ni negativa). Sin embargo el guante es polar (sus moléculas tienen cargas positivas y negativas) Esta diferencia de polaridad hace que el guante repela a la pompa, haciendo posible su manipulación.

Propuesta para Noviembre. Tinta invisible.

En este experimento vamos a utilizar zumo de limón para hacer tinta invisible. Al exprimir el limón obtenemos su zumo, que contiene ácido cítrico. Utilizaremos este líquido como tinta para pintar en un folio blanco de papel, que contiene celulosa. El ácido cítrico del zumo de limón debilita la celulosa que contiene papel, pero lo que escribamos o dibujamos no será visible en el momento.

Para que podamos ver lo que se ha escrito o dibujado debemos acercar el papel a una fuente de calor. Vale una vela, lámpara o un mechero (cuidado con arrimarlo demasiado, que quemamos la escuela). El calor va a oxidar rápidamente el zumo de limón, haciendo que tome un color parduzco marrón.

¿Qué es la oxidación? En química la oxidación se define como la pérdida de electrones por parte de un átomo o molécula. Para entenderla bien tenemos que echar un vistazo al átomo de oxígeno:

En su núcleo hay protones y electrones; pero para la oxidación nos interesan los electrones. Un átomo de oxígeno estándar tiene 8 electrones (2 en la primera capa y 6 en las segunda). Sin embargo el átomo de oxígeno no está a gusto así. Tiene tendencia a querer captar 2 electrones más para su segunda capa, para alcanzar 10 electrones y quedarse así tranquilo. ¿Y de dónde capta esos electrones el oxígeno? Pues de donde puede, siempre que puede y a toda costa. Esa es la explicación de que el oxígeno esté presente en tantísimos compuestos químicos: se mezcla y reacciona con casi todo. Ejemplos de estos compuestos son los óxidos, los sulfatos, los nitratos... En todos ellos el oxígeno ha intervenido, captando ese par de electrones que tanto desea.

En este experimento veremos como, al aplicar calor, el oxígeno capta electrones del la molécula de ácido cítrico, produciendo un proceso de oxidación.