Experimentos de laboratorio

Informe:

1er experimento: tensión superficial de la leche

a) Introducción

Conceptos involucrados:

Tensión superficial: es responsable de la resistencia que un líquido presenta a la penetración de su superficie; de la tendencia a la forma esférica de las gotas de un líquido; del ascenso de los líquidos en los tubos capilares; y de la flotación de objetos u organismos en la superficie de los líquidos.

Compuestos apolares: aquellos que se producen por la unión entre átomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas con las que los átomos que conforman la molécula atraen los electrones del enlace son iguales, produciéndose así la anulación de dichas fuerzas.

Compuestos polares: aquellos que se producen por la unión entre átomos de distinta electronegatividad, conformándose una molécula en la que los electrones del enlace son atraídos preponderantemente hacia uno de los átomos, estando así más cercanos a este último.

b) Materiales y métodos

Materiales:

- Leche entera: es usada como sustancia basal para la realización del experimento, es el líquido que posee la tensión superficial.

- Sudán III: es un colorante utilizado para que se pueda observar la experimentación y cómo afecta al líquido que se rompa la tensión superficial, pues si fuera todo blanco por el color de la leche, no se podría observar nada.

- Azul de metileno: es un colorante utilizado para que se pueda observar la experimentación y cómo afecta al líquido que se rompa la tensión superficial, pues si fuera todo blanco por el color de la leche, no se podría observar nada.

- Tripaflanina: es un colorante utilizado para que se pueda observar la experimentación y cómo afecta al líquido que se rompa la tensión superficial, pues si fuera todo blanco por el color de la leche, no se podría observar nada.
- Jabon líquido: es empleado porque, gracias a sus características de hidrosoluble, se disuelve fácilmente en agua, disminuyendo posteriormente la tensión superficial de la misma y permitiendo la penetración en ella.

- Vaso de precipitados: es utilizado para contener tanto la leche entera y los colorantes como el jabón líquido, es decir, constituye el espacio físico en donde se desarrolla el experimento.

Métodos:

A continuación, se describen los pasos seguidos en la experimentación:

1º) Búsqueda de los materiales y sustancias necesarios.

2º) Se vierte leche entera en un vaso de precipitados, colocándose luego, y en el siguiente orden, los colorantes: Sudán III, azul de metileno y tripaflanina.

3º) Se coloca el jabón líquido en el centro de la mezcla líquida.

c) Conclusión

Los resultados de la experiencia fueron:

- la disminución de la tensión superficial en la superficie de la leche y el posterior desplazamiento de los colorantes hacia la parte externa de la misma en el vaso de precipitados.

- el ascenso de leche que se encuentra en el fondo hacia la superficie por disminuir las fuerzas perpendiculares a ésta y dirigidas hacia el líquido.

Las conclusiones que pudimos obtener a partir de las experiencias realizadas y luego de la investigación al respecto fueron:

- que a pesar de que existe un equilibrio en las fuerzas denominadas “tensión superficial”, ésta puede ser modificada con una sustancia pertinente que, en el caso de la leche, es el jabón líquido.

- que el equilibrio que presenta un líquido en su superficie se debe a las fuerzas de la tensión superficial.

- que la superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre ella existiera una membrana a tensión, fenómeno conocido como tensión superficial; ésta está asociada a la cantidad de energía que es necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Es decir, que hay una fuerza perpendicular a la superficie del líquido que está dirigida hacia el mismo, “como hacia abajo”, impidiendo que ascienda a la superficie el líquido que se encuentra en el fondo. Algunas sustancias son capaces de disminuir la tensión superficial de la leche, como el jabón que, por su característica de hidrosoluble, se disuelve en el agua y hace que se facilite la penetración en el agua.

- al añadirse el jabón, la tensión superficial es más fuerte en los extremos del vaso de precipitados, por lo que se atrae la leche y los colorantes hacia afuera, subiendo la leche desde el fondo hacia la superficie en la parte central del vaso de precipitados.

- que, además de un fundamento físico, existe un concepto químico que explica lo ocurrido. Tanto la leche como el jabón líquido están formados por componentes apolares y polares; por lo tanto, cuando se los mezcla, los compuestos apolares del primero actúan con los apolares del segundo y los polares del primero con los polares del segundo. Así, con esta interacción se ve facilitado el proceso físico, ya que el jabón líquido se combina con facilidad con la leche, produciendo una modificación en la tensión superficial más fácil y fuertemente.


2do Experimento: ¿La materia desaparece?

a) Introducción

Conceptos involucrados:

- Volumen: es el espacio ocupado por un cuerpo en las tres dimensiones (altura, largo, y profundidad).

- Masa: es la cantidad de materia de un cuerpo.

- Ley de la conservación de la materia: la masa relativista equivalente de una sustancia, es decir, el total de su masa y su energía, se conserva (más allá de que la materia en reposo pueda variar, como ocurre cuando la materia se convierte en fotones).

- Contracción rádica: acercamiento de moléculas por intensas fuerzas de cohesión, lo cual disminuye el volumen que estas ocupan, sin alterarse, claro está, la masa total existente.

b) Materiales y métodos

Materiales:

- 50 mL de agua destilada: es empleada para su mezcla con el alcohol etílico.

- 50 mL de alcohol etílico o etanol: es utilizado para mezclarlo con el agua destilada.

- Dos probetas: son usadas para contener los dos líquidos por separado hasta el momento de la mezcla; agua destilada en una, y etanol en la otra.

Métodos:

A continuación, se describen los pasos seguidos en la experimentación:

1º) Búsqueda de materiales (2 probetas) y sustancias (50mL de agua destilada y 50mL de alcohol etílico o etanol).

2º) Se vierten 50mL de alcohol etílico en una probeta y 50mL de agua destilada en otra.

3º) Se mezclan ambos líquidos en la misma probeta, y se mide el volumen resultante.

c) Conclusión

Los resultados de la experiencia fueron:

- de una suma total por separado de 100mL (50 mL de etanol y otros 50mL de agua destilada) antes de la mezcla, se obtiene, al mezclarlos, un volumen menor. Es decir, el volumen final es menor a la suma de los volúmenes parciales.

Las conclusiones que pudimos obtener a partir de las experiencias realizadas y luego de la investigación al respecto fueron:

- La materia no desapareció, sino que ocurrió una contracción de volumen o rádica por las fuerzas de cohesión que existieron entre las moléculas de agua y las de etanol, provocándose un mayor acercamiento de ellas y, así, un menor volumen.

- No siempre que se mezclen dos sustancias, el volumen será igual que al de ambos separados y sumados, sino que se puede alterar el valor volumétrico total de la mezcla.

3er Experimento: Naftalinas girando

a) Introducción

Conceptos involucrados:

- Reacción química: todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos.

- Adherencia: proceso por el cual una sustancia se adhiere o “pega” a la superficie de otra.

- Flotación: proceso por el cual un cuerpo es sostenido en la superficie de otro, generalmente sobre un líquido (aunque puede ser también un gas).

b) Materiales y métodos

Materiales:

- Agua destilada: utilizada para la realización del experimento.

- Naftalina: son las “bolitas” que mostrarán cómo las burbujas de dióxido de carbono formadas por la reacción las hacen ascender y descender.

- Bicarbonato de sodio: participa de la reacción química que forma las burbujas de dióxido de carbono.

- Vinagre: es usado para que se produzca la reacción química que forma el dióxido de carbono en forma de burbujas.

- Vaso de precipitados: empleado para contener el vinagre, el bicarbonato de sodio y la naftalina durante la experiencia realizada.

Métodos:

A continuación, se describen los pasos seguidos en la experimentación:

1º) Discusión sobre la experimentación a realizar y posterior búsqueda de sustancias y materiales.

2º) Se vierte agua y naftalina en un vaso de precipitados. Se colocan dos o tres cucharadas de bicarbonato de sodio en el mismo recipiente.

3º) Se añade agua hasta llenar las tres cuartas partes del vaso de precipitados y, a continuación, se añade vinagre lentamente.

c) Conclusión

Los resultados de la experiencia fueron:

- una reacción química entre el bicarbonato de sodio y el vinagre por la cual se formaron burbujas de dióxido de carbono.

- la adhesión de las burbujas de dióxido de carbono a las “bolitas” de naftalina.

- el flotamiento de las “bolitas” de naftalina y su ascenso y descenso. También éstas giraban en varios sentidos durante períodos breves de tiempo.

Las conclusiones que pudimos obtener a partir de las experiencias realizadas y luego de la investigación al respecto fueron:

- el dióxido de carbono, a temperatura ambiente, desprende, en un medio líquido, burbujas que ascienden y descienden buscando pasar al medio gaseoso.

- las burbujas de dióxido de carbono se adhirieron a las bolitas de naftalina e hicieron que éstas floten en el medio líquido.