EXPERIMENTO 6: CREA LOS CRISTALES DE UNA CAVERNA

Un recorrido por los misterios de las cavernas

¿Has estado alguna vez dentro de una caverna u observado el interior de una en alguna fotografía? Como habrás notado, tanto en el techo como en el suelo se encuentran unas formaciones muy peculiares.

Estas formaciones se conocen como estalagmitas (suelo) y estalactitas (techo). Aunque son fenómenos de la naturaleza que toma miles de años en realizarse, puedes recrearlas en tu casa con ingredientes que probamente ya tengas. ¿Te animas a aprender a través de este experimento?

Materiales. Necesitarás los siguientes materiales:

2 vasos pequeños	Un pedazo de cuerda o hilo de lana
Bicarbonato de sodio	2 clips sujetapapeles y Cuchara
Colorante alimenticio (opcional)	Agua caliente

Procedimiento

Llena los dos vasos con agua muy caliente. Luego, agrega varias cucharadas de bicarbonato de sodio a cada vaso y revuelve con la cuchara. Continúa agregando bicarbonato de sodio hasta que no se disuelva más (la mezcla esté sobresaturada) y haya una capa de bicarbonato de sodio en el fondo del vaso. Si lo deseas, puedes adicionar unas 5

 

Por último, crea un puente en forma de U entre los dos vasos. Para hacerlo, utilizaremos un pedazo de hilo de lana. Anuda cada extremo del hilo de lana a un clip sujetapapel. Coloca los extremos en cada vaso dejando que la cuerda cuelgue en forma de U entre ellos, pero sin tocar la superficie. Observa la cuerda durante los próximos días para ver los cristales formarse a lo largo de la cuerda. 

Preguntas de Análisis y Reflexión:

1. ¿Qué observaste al preparar la solución de bicarbonato de sodio? Describe el aspecto de la solución de bicarbonato de sodio antes y después de calentarla o dejarla reposar. ¿Cómo cambió la solución a medida que se evaporaba el agua?

2. ¿Cómo se forman los cristales a partir de la solución? Explica el proceso de cristalización que observaste. ¿Cómo se forman los cristales de bicarbonato de sodio a medida que el agua se evapora?

3. ¿Qué papel juega el calor en la formación de cristales? Reflexiona sobre cómo el calentamiento de la solución afecta el proceso de cristalización. ¿Por qué es importante calentar la solución o dejarla reposar en un lugar cálido?

4. ¿Cómo afecta la concentración de la solución a la formación de cristales? ¿Qué pasaría si usas una solución de bicarbonato de sodio más concentrada o menos concentrada? ¿Cómo influiría esto en el tamaño y la cantidad de cristales formados?

5. ¿Cómo puedes identificar los cristales de bicarbonato de sodio comparados con otros tipos de cristales? ¿Qué características específicas te ayudan a identificar que los cristales que formaste son de bicarbonato de sodio? Piensa en su forma y estructura.

6. ¿Qué otras sustancias podrían cristalizar de manera similar al bicarbonato de sodio? Piensa en otras sustancias solubles en agua que podrían formar cristales de manera similar. ¿Cómo podrías realizar un experimento para comparar estos cristales?

7. ¿Qué aplicaciones prácticas tiene la cristalización en la vida diaria o en la industria? Reflexiona sobre cómo se utiliza el proceso de cristalización en la industria (por ejemplo, en la producción de sal o en la purificación de sustancias). ¿Dónde más se aplica este conocimiento?

8. ¿Qué podrías hacer para mejorar el experimento y obtener cristales más grandes o puros? Piensa en cómo podrías modificar el experimento para obtener cristales más grandes o puros. ¿Qué ajustes podrías hacer en la concentración, el método de evaporación o el tiempo de reposo?

EXPERIMENTO 5: SEPARANDO MEZCLAS. LA EVAPORACIÓN.

 Materiales Necesarios:

Agua: 1 taza.	Sartén pequeña: Para la evaporación.
Sal de mesa: 2-3 cucharadas.	Cuchara para mezclar.
Vaso o frasco de vidrio: Para preparar la solución salina.	Estufa: Para acelerar la evaporación.

Paso a Paso del Procedimiento:

Preparación de la solución salina:

En un vaso o frasco de vidrio, mezclar 1 taza de agua con 2-3 cucharadas de sal de mesa. Remover bien con la cuchara hasta que la sal se disuelva completamente en el agua. Si la solución queda turbia por impurezas, puede filtrar usando papel filtro o un colador fino.

Evaporación del agua:

Verter la solución salina en una sartén pequeña, usar una estufa a baja temperatura (con supervisión) para acelerar el proceso de evaporación. Dejar que el agua se evapore completamente. Si tienes una lupa, puedes examinar más de cerca los cristales de sal, observando sus formas geométricas.

Preguntas de Análisis y Reflexión:

1. ¿Qué observaste después de que el agua se evaporara? Describe lo que quedó en el recipiente después de que toda el agua salada se evaporó. ¿Qué aspecto tienen los residuos?

2. ¿Por qué crees que quedó sal en el recipiente después de que el agua se evaporó? Reflexiona sobre lo que sucede con el agua y la sal durante el proceso de evaporación. ¿Por qué la sal no se evaporó con el agua?

3. ¿Cómo cambiaría el tiempo de evaporación si usas más o menos agua? ¿Crees que el proceso de evaporación tardaría más o menos tiempo con diferentes cantidades de agua? Explica tu razonamiento.

4. ¿Qué sucedería si repitieras el experimento con agua azucarada en lugar de agua salada? Predice si el azúcar se comportaría de la misma manera que la sal durante la evaporación. ¿Por qué o por qué no?

5. ¿Cómo afectaría la temperatura al proceso de evaporación? ¿Crees que el agua se evaporaría más rápido o más lento si la temperatura fuera más alta o baja? ¿Cómo podrías probarlo?

6. ¿Qué aplicaciones prácticas tiene este proceso en la vida diaria o en la industria? Piensa en situaciones en la vida real donde la evaporación de agua salada podría ser útil, como en la producción de sal o en la purificación de agua.

7. ¿Qué diferencias observarías si realizaras el experimento en un lugar húmedo versus en un lugar seco? ¿Cómo crees que la humedad del ambiente afecta la velocidad de evaporación? Explica tus hipótesis.

8. ¿Qué pasaría si taparas el recipiente durante el proceso de evaporación? Reflexiona sobre cómo una tapa afectaría la evaporación del agua y la recolección de sal. ¿Habría diferencias en el resultado final?

9. ¿Cómo podrías recuperar el agua evaporada y volverla a convertir en agua líquida? Describe un método para condensar el vapor de agua y recogerlo de nuevo como agua líquida. ¿Cómo se llama este proceso?

10. ¿Qué aprendiste sobre la separación de mezclas a partir de este experimento? Reflexiona sobre cómo la evaporación permite separar el agua de la sal. ¿Cómo podrías aplicar este conocimiento a otras mezclas?

EXPERIMENTO 4: ACUARELAS CON REPOLLO MORADO

 ¡Crear colorantes naturales con repollo morado es una excelente manera de aprender sobre ácidos, bases y el pH! Este experimento es visualmente atractivo y ofrece una experiencia práctica. A continuación, te presento el laboratorio para que  fabriquen colorantes utilizando repollo morado.

Materiales Necesarios:

Repollo morado: 1/4 de un repollo mediano, aprox.	Vasos: Para las pruebas de color.
Agua: Suficiente para cubrir el repollo en una olla.	Sustancias ácidas (jugo limón y vinagre): 1 cucharadita
Olla y estufa: Para calentar el repollo.	Sustancias básicas (bicarbonato de sodio, piedra lumbre): 1 cucharadita.
Colador o filtro: Para filtrar el extracto.	Sustancias neutras (agua): 1 cucharadita.

Paso a Paso del Procedimiento:

Preparación del extracto de repollo morado:

Cocción: Cortar el repollo morado en tiras pequeñas y colocarlo en una olla. Añadir suficiente agua destilada para cubrir el repollo. Calentar a fuego medio hasta que el agua comience a hervir y el líquido se vuelva de un color morado oscuro.

Filtrado: Una vez que el agua esté bien coloreada, retirar del fuego y dejar enfriar un poco. Colar el líquido utilizando un colador o un filtro para obtener el extracto de repollo morado. Este líquido será el indicador de pH y el colorante natural.

Pruebas de color con diferentes sustancias:

Añade diferentes muestras del extracto en varios recipientes, añade una cucharadita de diferentes sustancias a cada uno de ellos, en uno vierte una cucharadita de jugo de limón, en otro vierte una cucharadita de vinagre, en otro vierte una cucharadita de bicarbonato de sodio a otro agrega un poquito de lumbre. Prueba con otras sustancias que tengas en casa, como jabón líquido, alcohol, agua oxigenada o cloro. Por último, prueba con sustancias neutras como el agua y el aceite. 

Preguntas de Análisis y Reflexión:

1. ¿Qué observaste cuando agregaste diferentes sustancias al extracto de repollo morado? Describe los cambios de color que ocurrieron cuando añadiste vinagre, bicarbonato de sodio y agua. ¿Cómo se diferenciaron?

2. ¿Por qué crees que el color del extracto de repollo cambió al agregar diferentes sustancias? Reflexiona sobre cómo el pH de cada sustancia afectó el color del extracto. ¿Qué relación crees que existe entre el pH y el color?

3. ¿Cómo clasificarías las sustancias que probaste como ácidas, básicas o neutras según los colores observados? Basándote en los cambios de color, ¿Cuáles de las sustancias crees que son ácidas, ¿Cuáles son básicas y cuáles son neutras? Explica tu razonamiento.

4. ¿Qué colores se formaron cuando mezclaste dos sustancias diferentes con el extracto de repollo? Describe los resultados cuando combinas una sustancia ácida con una básica en el extracto. ¿Qué sucedió con el color y qué puedes deducir de ello? 

5. ¿Cómo afectaría la cantidad de cada sustancia (ácido o base) al color final del extracto de repollo? ¿Crees que añadir más cantidad de una sustancia ácida o básica cambiaría la intensidad del color? Explica tu hipótesis.

6. ¿Qué sucede si repites el experimento con un vegetal diferente que contenga antocianinas, como los arándanos o la col lombarda? ¿Crees que el color cambiaría de la misma manera con estos otros vegetales? ¿Por qué o por qué no?

7. ¿Qué aplicaciones prácticas podría tener el uso de indicadores naturales como el extracto de repollo morado en la vida diaria o en la industria? ¿En qué situaciones podrían ser útiles?

8. ¿Qué aprendiste sobre los indicadores de pH y cómo podrían aplicarse en diferentes contextos? Reflexiona sobre el concepto de indicadores de pH. ¿Cómo podrías explicar su funcionamiento a alguien que no conoce el tema?

9. ¿Qué mejorarías o cambiarías en el experimento si lo realizaras de nuevo? Si pudieras repetir el experimento, ¿qué harías diferente para obtener resultados más precisos o interesantes? ¿Por qué?

EXPERIMENTO 3: SLIME CASERO.

 SLIME CASERO

Materiales 

Bórax (Borato de sodio): 1 cucharadita.	Colorante alimenticio (opcional): algunas gotas.
Agua caliente: 1/2 taza.	Vaso de plástico o vidrio para mezclar.
Pegamento blanco (PVA): 1/4 de taza.	Cucharas para medir y mezclar: 1 cucharadita

Paso a Paso del Procedimiento:

Preparación de la solución de bórax: Disolver 1 cucharadita de bórax en 1/2 taza de agua caliente. Remover bien hasta que el bórax se disuelva completamente. Esta será la solución activadora que transformará el pegamento en slime.

Preparación de la base de slime: En un vaso separado, verter 1/4 de taza de pegamento blanco. Añadir unas gotas de colorante alimenticio al pegamento para darle color al slime. Mezclar bien hasta que el color sea uniforme.

Formación del slime: Añadir 1 cucharadita de la solución de bórax a la mezcla de pegamento y colorante. Comenzar a mezclar lentamente. Continuar agregando la solución de bórax, una pequeña cantidad a la vez, mientras se sigue mezclando. Notarán que la mezcla comenzará a volverse más viscosa y elástica. Una vez que la mezcla esté lo suficientemente espesa, es hora de amasarla con las manos. Amasar el slime hasta que alcance la consistencia deseada. Si está demasiado pegajoso, añadir un poco más de la solución de bórax.

Jugar y experimentar con el slime: juega con el slime y experimenta sus propiedades. 

Preguntas de Análisis y Reflexión:

1. ¿Cómo describirías la textura y elasticidad del slime que creaste? ¿Es el slime más pegajoso, elástico, o suave? ¿Cómo cambió su consistencia mientras lo manipulabas?

2. ¿Qué sucede cuando estiras el slime lentamente versus rápidamente? ¿Cómo reacciona el slime cuando lo estiras de diferentes maneras? ¿Qué puedes inferir sobre sus propiedades basándote en estas observaciones?

3. ¿Cómo afectó la cantidad de bórax que usaste a la consistencia del slime? Si hubieras agregado más o menos bórax, ¿cómo crees que eso habría cambiado la textura del slime?

4. ¿Qué sucede si agregas más pegamento o menos? ¿Cómo cambiaría el resultado final del slime si variaras la cantidad de pegamento en la mezcla? ¿Qué observaciones podrías hacer al respecto?

5. ¿Qué crees que ocurrió a nivel molecular cuando se mezclaron el pegamento y el bórax? Explica cómo el bórax y el pegamento interactúan para formar el slime. ¿Qué cambios químicos o físicos ocurren?

6. ¿Qué efecto tuvo el colorante en el slime? Además de cambiar el color, ¿notaste alguna diferencia en la textura o la consistencia del slime con el colorante?

7. ¿Cómo crees que el tiempo afectará a tu slime? Predice qué pasará con la textura y elasticidad de tu slime si lo dejas reposar por unas horas o incluso días. ¿Qué cambios esperas observar?

8. ¿Qué aplicaciones prácticas crees que tiene el conocimiento sobre la fabricación de slime en la vida real? ¿Cómo se pueden aplicar los principios detrás del slime a otras áreas como la ciencia de materiales, la industria, o el entretenimiento?

EXPERIMENTO 2: LA PELOTA SALTARINA.

 La pelota saltarina

Objetivo del Laboratorio:

Los estudiantes aprenderán sobre reacciones químicas, polímeros y cómo los cambios en la estructura molecular afectan las propiedades físicas de los materiales.

Materiales Necesarios (por cada grupo):

Bórax (Borato de sodio): 1 cucharadita.	Colorante alimenticio (opcional): algunas gotas.
Agua caliente: 1/2 taza.	Vaso de plástico o vidrio para mezclar.
Pegamento blanco (PVA): 1/4 de taza.	Cucharas para medir y mezclar (de 1 cucharadita y de 1 cucharada).
Maicena (fécula de maíz): 1 cucharada.

Paso a Paso del Procedimiento:

Preparación de la solución de bórax:

Disolver 1 cucharadita de bórax en 1/2 taza de agua caliente. Remover bien hasta que el bórax se disuelva completamente. Esta será la solución activadora que transformará el pegamento en un polímero elástico.

Mezcla del pegamento:

En un vaso separado, mezclar 1/4 de taza de pegamento blanco con algunas gotas de colorante alimenticio (opcional) y 1 cucharada de maicena. Mezclar bien hasta obtener una consistencia uniforme.

Formación del polímero:

Añadir 1 cucharadita de la solución de bórax a la mezcla de pegamento y maicena. Comenzar a mezclar rápidamente. La mezcla comenzará a volverse más espesa y gomosa. A medida que la mezcla se espese, se puede comenzar a amasar con las manos. Si está demasiado pegajosa, añadir un poco más de la solución de bórax, una gota a la vez.

Modelado de la pelota:

Una vez que la mezcla se vuelva más firme y elástica, darle forma de una pelota con las manos. Amasar y rodar hasta obtener una superficie lisa y uniforme.

Prueba de rebote: Una vez formada la pelota, prueba la pelota rebotándola sobre una superficie dura. 

Preguntas de Análisis y Reflexión:

1. ¿Cómo describirías la textura y la elasticidad de la pelota que creaste? Compara la consistencia de la pelota antes y después de amasarla. ¿Qué cambios notaste?

2. ¿Qué sucede cuando dejas caer la pelota desde diferentes alturas? ¿Rebota más alto si la sueltas desde una mayor altura? ¿Por qué crees que esto sucede?

3. ¿Cómo afectó la cantidad de bórax que utilizaste a la pelota? Si hubieras usado más o menos bórax, ¿Cómo crees que habría cambiado la consistencia y el rebote de la pelota?

4. ¿Qué papel crees que juega la maicena en la mezcla? ¿Cómo crees que sería la pelota si no hubieras agregado maicena? ¿Qué cambios en la textura o en la elasticidad se podrían observar?

5. ¿Por qué crees que la pelota se comporta de manera diferente a otros materiales elásticos como una goma o una pelota de caucho? Piensa en las diferencias en los materiales y en cómo la mezcla que creaste afecta el comportamiento de la pelota.

6. Si tu pelota no rebota como esperabas, ¿Qué cambios harías para mejorarla? ¿Qué crees que podrías hacer diferente la próxima vez para mejorar el rebote o la consistencia de la pelota?

7. ¿Cómo explicarías el proceso químico que ocurre cuando el bórax se mezcla con el pegamento? Describe lo que sucede a nivel molecular cuando se combinan estos dos ingredientes. ¿Cómo se forma el polímero?

8. ¿Crees que la temperatura podría afectar la creación de la pelota? ¿Cómo crees que la temperatura del agua o del entorno afectaría el proceso de formación de la pelota?

9. ¿Cómo podrías aplicar lo que aprendiste en este experimento a otras situaciones o materiales? ¿Ves alguna aplicación práctica o divertida en la vida diaria para lo que aprendiste sobre la creación de polímeros elásticos?