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Blog del Laboratorio de Física y Química del Colegio Claret de Madrid

Química

Humo Químico

Hoy queremos hacer una pequeña broma: fabricar una espectacular, aunque inofensiva, humareda. Parecido a lo que en algunas discotecas o espectáculos se hace desde el escenario. Normalmente usamos hielo seco (Hielo de CO2) pero como hay que pedirlo y conservarlo y siempre es más complicado podemos usar alguno de los elementos que se suelen tener en un laboratorio de Química de cualquier colegio.

Necesitamos: Peróxido de benzoilo, Anilina y un tubo de ensayo.

¿Cómo lo haremos?

La práctica es muy simple, hay que verter una pequeña cantidad de peroxido de benzoilo y añadir una pequeña porción de anilina. Y a los pocos segundos...una espectacular humareda se elevará hasta el techo

¿Qué ha sucedido?

Lo que ha sucedido es una reacción de oxidación a cargo del peróxido de benzoilo. Los productos de la oxidación son los que constituyen la humareda en cuestión.

Aunque no entrañe peligro, es recomendable –como en todas las reacciones violentas de oxidación- adoptar las consabidas precauciones en cuanto a distancias, guantes, campana de gases, etc.

Por cierto, el peróxido de benzoilo se usa en el tratamiento del acné. El único peligro que tiene es que es muy explosivo, comprobadlo en este vídeo

 

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Cambios de color en química

Cambios de color en química

Lo primero, con un mes de retraso: Feliz Año Nuevo.

Mucho tiempo desde la última actualización del blog...repitiendo experimentos con los grupos de 2º y 4º de ESO, y llega el momento de realizar algo diferente, dentro del marco de la química en esta ocasión.

Para ello vamos a necesitar: Agua, sal, fenolftaleína, vaso de precipitados, espátula, pila (preferiblemente de petaca), cables y dos electrodos (pueden ser dos piezas metálicas o que los cables lleven pinzas de conexión).

Se prepara una disolución de sal en agua y se le añaden unas gotas de fenolftaleína. Se efectúan las conexiones a la pila y a los electrodos (que pueden ser dos barras de grafito o de un metal). Se introduce cada electrodo en la disolución e inmediatamente observaremos que alrededor del electrodo conectado al polo negativo de la pila el líquido adquiere un  color morado/magenta.

¿Qué ha sucedido?

Lo que ha sucedido es la electrolisis de la sal disuelta de modo que, en el electrodo negativo, se forman hidrógeno gaseoso e iones oxhidrilo que –al generar un pH básico en esa zona- provocan que la fenolftaleína adopte su color correspondiente a pH básico (recordad que la fenolftaleína se usa como un marcador del pH, de la misma manera que hemos explicado en el blog con otro tipo de marcador, el color muestra el pH del líquido.).

Es una reacción rápida y curiosa pues llama la atención que sólo se “noten” los efectos en un electrodo (en el otro se estarán formando burbujas de cloro gaseoso). Si no se utiliza fenoftaleína y si los electrodos utilizados son de hierro, observaremos que la disolución va tomando un color verdoso conforme avanza la electrolisis.

 

Las Bolitas Voladoras

Las Bolitas Voladoras

Hoy vamos a observar un movimiento de un sólido dentro de un líquido, que aparentemente no podemos explicar. Es una experiencia breve y sencilla, pero que resulta siempre muy curiosa de hacer. Con esto empezamos las actividades de ácidos y bases. Sus mezclas siempre resultan... explosivas...

¿Qué nos hará falta?

Vaso de precipitados o recipiente, una lija, un agitador o una cuchara, naftalina en bolitas (de esas para evitar las polillas en la ropa), vinagre, Bicarbonato sódico.

Se examinan, en primer lugar, las bolas de naftalina: si éstas fueran demasiado lisas al tacto se lijan un poco para que sean algo ásperas. A continuación, se prepara una mezcla de agua y vinagre en el recipiente o vaso de precipitados. Se añaden unas cucharaditas de bicarbonato sódico, se agita la mezcla y se vierten las bolas de naftalina. Las bolas caerán inicialmente al fondo del vaso pero al cabo de un tiempo ascenderán a la superficie del líquido para volver a caer y así sucesivamente.

¿Qué es lo que pasa?

Al reaccionar el vinagre con el bicarbonato se forma dióxido de carbono gaseoso, cuyas burbujas dan un aspecto efervescente al líquido. Esas burbujas se adhieren a la superficie de las bolitas y –haciendo el papel de flotadores- provocan su ascenso. Cuando llegan  a la superficie, las burbujas pasan al aire y las bolitas –desprovistas ya de sus flotadores de anhídrido carbónico- vuelven a caer hasta que nuevamente sean rodeadas por otras burbujas. En este simpático vídeo podéis ver el experimento: http://es.youtube.com/watch?v=P6V50X1dH48

 

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De la Nata a la Mantequilla

De la Nata a la Mantequilla

Hoy quiero contar una divertida práctica que hemos hecho con alumnos de 2º de E.S.O. Se trata de algo relacionado con la alimentación, y por tanto, con la química. Es evidente que en cualquier producto alimentario la composición química es algo importante, basta con coger la etiqueta, pero muchas veces entender lo que pone es complicado.

Por ejemplo, ¿qué sabemos de los productos lácteos? Porbablemente sólo los tipos que hay: leches, quesos, yogures,… Pero poco más. Quizá algunos saben de sus modos de fabricación y composición básica pero poco más.

La leche (generalmente hablaremos de leche de vaca) , es un fluido líquido que tiene diversos elementos en suspensión, de una manera muy simplificada (un químico o biólogo diría que no es exacto, ruego me disculpen) sería algo así:

-          Lactosa (que es un disacárido)

-          Lípidos (grasas) de diversos tipos.

-          Caseínas (proteínas)

-          Suero (la base en la que todo lo anterior está presente)

Casi todas las proteínas y grasas se encuentran en la llamada nata de la leche. Y ése es el producto que vamos a utilizar: nata para montar. ¡Cuidado! No vale la nata para cocinar porque tiene un contenido de grasas mucho más bajo, aproximadamente un 18% frente al 30% de la de montar.

Material:

-          Brik pequeño de nata líquida para montar.

-          Envase con tapa (tipo tupper)

-          Canicas

La práctica es muy sencilla, basta con poner las canicas dentro del envase y poner un poco de nata (no demasiado, lo justo para cubrir las canicas). Entonces comenzamos a agaitar fuertemente el envase. Al principio notaremos las canicas haciendo mucho ruido, pero al poco tiempo el ruido disminuye. Si abrimos el envase veremos que la nata se está montando y es ahora mucho más espesa.

Si seguimos agitando el envase (cerrar primero, no queremos mancharnos demasiado) al poco tiempo podemos volver a mirar y veremos que ahora hay un líquido blanquecino y se han formado unos grumos muy extraños en la nata espesa.

De nuevo cerramos el envase y continuamos agitando. Al poco tiempo volvemos a observar y vemos que el líquido permanece, pero ahora la materia densa no tiene grumos y ha tomado un color amarillento. Sin miedo, cogemos un poco de esa materia y la probamos…¡oh sorpresa! ¡Es mantequilla pura!

¿Qué ha pasado?

Trataremos de explicarlo paso a paso: cuando agitamos el envase con nata y las canicas provocamos el mismo efecto que una batidora: removemos la mezcla por todas partes (si no hubiera canicas y lo hiciesemos sólo agitando el envase el proceso sería muy lento y poco homogéneo). Esto provoca que la nata se monte, que es el primer proceso que ocurre. Tal y como hemos visto hacer en la cocina a nuestros padres y madres.

Pero nosotros no nos quedamos aquí. Continuamos agitando el envase y provocamos que el suero lácteo (también llamado suero de mantequilla) se separe de la mezcla, dejando la materia grasa y proteica casi pura (es decir, una masa de lípidos y caseínas), esos grumos que se forman van desapareciendo cuando se continúa agitando el envase.

Esto se debe a que la leche y la nata se encuentra en una suspensión de materia globular, para que no se quede todo en una mezcla espesa (lo que sucede cuando la leche se estropea o se corta). Estos glóbulos están rodeados de membranas elaboradas de fosfolípidos (ácidos grasos que hacen de emulsionantes) y proteínas, que previenen que la grasa de la leche se apelotone en una masa uniforme. Cuando agitamos la masa provocamos que esos glóbulos se rompan, lo que provoca un daño de las membranas y permite a las grasas de la leche juntarse en una masa única, y separándose al mismo tiempo de otras partes.

Finalmente va tomando de manera natural ese color amarillento (por la presencia de los lípidos) y tenemos una mantequilla pura y fantástica (no contiene conservantes de ningún tipo). Es algo divertido y que sorprende un montón, y que nos permite hablar de cómo se hacen determinados productos lácteos por fermentación, como es el caso del queso o del yogúr.

Y siempre tenemos la posibilidad de prepararnos unas tostadas con esa deliciosa mantequilla, ¿verdad?

 

C.S.I. y la Cromatografía

C.S.I. y la Cromatografía

Bueno, todos alguna vez hemos visto algún capítulo de C.S.I. (Crime Scene Investigation), en sus diversas series en Las Vegas, Miami o Nueva York. No voy a discutir cual es la mejor (Es evidente que Grisson es el mejor de los investigadores), más bien me voy a fijar en algunas de las máquinas que aparecen en los laboratorios de la serie.

Seguramente recordaréis una en concreto. Cuando uno de los investigadores encuentran un pequeño rastro (ceniza, sangre, líquidos,…) tras ponerlo en una sustancia transparente que parece agua, se introduce en una centrifugadora para poder mezclarlo bien, se pone en una máquina que en breve tiempo dice la composición química del rastro y su posible indentificación.

¿Ciencia ficción? ¿Magia? Pues realmente no… es posible. Esas máquinas existen… A esa técnica se la llama Cromatografía.

La cromatografía es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retencion selectiva cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla y en algunos casos identificar estos si es que no se conoce su composición.

Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Es decir, que hace pasar la mezcla para que en esa fase deje un calro rastro de sus elementos químicos.

Esta explicación es un poco confusa. Lo que viene a decir en la técnica de cromatografía más típica, la Cromatografía en Papel, es que tras mezclar la sustancia que queremos analizar con un disolvente (fase móvil), la hacemos pasar por un papel especial (fase estacionaria), que se colorea en función de las sustancias que están en lo que estudiamos. A cada color le corresponde una sustancia química (molécula). La máquina de CSI lo único que hace es integrar una computadora que identifica los colores y además busca que sustancias tienen esos componentes (Por ejemplo, la ceniza del tabaco, analizando sus componentes, nos puede decir la marca concreta de tabaco que era).

Nuestra propuesta de hoy es construir un cromatógrafo en papel para el análisis de pigmentos vegetales. La técnica que se describe a continuación se puede realizar sin ningún problema en casa.

Material que vas a necesitar:

Hojas de espinaca o de cualquier planta cortadas en pedazos.

-          Alcohol de 96 (sirve el que utilizamos para desinfectar las heridas

-          Un mortero

-          Dos filtros de café

-          Un embudo

-          Un vaso

-          Una pinza de la ropa

¿Qué vamos a hacer?

Coloca en el mortero las hojas que hayas elegido, añade un poco de alcohol y tritúralas hasta que el alcohol adquiera un tinte verde intenso.

Filtra el líquido utilizando el embudo en el que habrás puesto el filtro de café.

Recorta unas tiras de papel del otro filtro e introdúcelas en el vaso hasta que toquen su fondo procura que se mantengan verticales ayudándote con la pinza

Espera 30 minutos y aparecerán en la parte superior de la tira de papel unas bandas de colores que señalan a los distintos pigmentos.

 

 

 

 

 

 

 

 

PIGMENTO

COLOR

Clorofila A

Verde azulado

Clorofila B

Verde amarillento

Carotenos

Naranja

Xantofilas

Amarillo

 

Aquí tenéis un vídeo explicando la práctica, aunque en este caso en vez de analizar algunas hojas, lo hacen con una mancha de rotulador para saber los distintos componentes de la tinta. ¡También vale para los discípulos de Grisson!

 

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