Museo EUREKA!

Como ya os comenté en la entrada de ayer, este jueves fuimos al museo Eureka, situado en Donosti. En el realizamos y observamos unos cuantos experimentos en los talleres que el museo ofrece, para profundizar e interiorizar en los conceptos que hemos estado trabajando en clase, como la densidad, el agua, el sistema sola, etc.

Como ya os he adelantado, participamos en tres talleres, en “la magia de la química”, “las mil caras del agua” y “El planetario”.

LA MAGIA DE LA QUÍMICA

El taller comenzó con la explicación y algunos experimentos relacionados con el pH. El pH es aquello que sirve para diferenciar sustancias básicas de ácidas. Para comprender mejor lo que era el pH, nuestro monito Lain, nos realizó un experimento que suele hacer con los niños de primaria.

Nos mostró 3 sustancias que visualmente eran idénticas, esto es, las tres incoloras, pero una de ellas era un ácido, otra una base y otra una sustancia neutra. Para diferenciar estas sustancias una voluntaria del grupo introdujo unas tiras de pH en las sustancias, y cada una se tiñó de un color diferente.

La sustancia ácida (salfumán), se tiñó de un color rojizo rosa, la sustancia básica (amoniaco), de azul y la neutra (agua), de verde. Esto ocurre, porque como veis en la imagen, dependiendo cual sea la sustancia, aquellas que son ácidas se tiñen de rojo, naranja o amarillo, las básicas de diferentes tonos de azul hasta morado y las neutras se quedan con un color verde.

La antocianina también es indicadora de pH, pero los colores para diferenciar las sustancias cambian. Esto es, si en un líquido introducimos 3 o 4 gotas de antocianina y cambia a color rosa, será un ácido, si cambia a morado, será una sustancia neutra, y el color verde indicará que es una base.

Otro de los experimentos que realizó estaba relacionado con las neutralizaciones, esto es, el proceso que ocurre cuando juntamos un ácido y una base, que obtenemos una sal, agua y dióxido de carbono. Para eso metió una vela encendida en un vaso donde introdujo por alrededor una base (bicarbonato) que lo hizo reaccionar con un ácido. El resultado fue que la vela se apagó sola por consecuencia de la reacción. Esto es, al juntarse el ácido y la base, se produjo una combustión que desprendió CO2 y como es más denso que el oxígeno, el dióxido de carbono ocupó toda la superficie superior del vaso, dejando a la vela sin oxígeno.

Hablando de la densidad del oxígeno y del dióxido de carbono, nos realizó un par de experimentos acerca de este tema, que tantas veces hemos comentado en clase.

Uno de los experimentos que hizo es uno que podéis hacer fácilmente en casa, pues solo se necesita agua, aceite y alcohol. Lain introdujo en una probeta agua, aceite y alcohol y vimos que ninguna de ellas se mezclaba quedándose cada una en un nivel diferente de la probeta. El agua era la sustancia que más abajo estaba, seguido del aceite y por encima el alcohol, debido a sus diferentes densidades. Sin embargo, si agitamos la probeta y la dejamos reposar, al de un rato vemos como el agua y el alcohol se han mezclado (porque son ambas sustancias polares) y el aceite no se ha juntado (sustancia apolar).

Otro de los conceptos que Lain nos explicó y demostró fue la tensión superficial. Este concepto es uno de los que más asombran a los niños, pues es la razón por la que algunos animales pueden andar por encima del agua, cosa que les sorprende. Nos explicó que las moléculas de agua hacen fuerza hacia la superficie creando una tensión superficial.

De los dos experimentos que realizó en que más me impactó a mí y a toda la clase, fue el segundo. Nuestro guía relleno un cubo de agua que estaba cerrado por todas partes menos la tapa superficial era una especie de rejilla. Una vez lleno el cubo, Lain tapo esa cara y le dio la vuelta preguntándonos si creíamos si el agua caería o se quedaría en el cubo. Todos nosotros dijimos que se caería, pues el agua pasaría por la rejilla, pero para el asombro de todos, el agua no cayó por la tensión superficial (Foto 1). Esa tensión se rompió cuando Lain dio unos golpes con la mano al cubo y el agua fue poco a poco cayendo por la rejilla (Foto 2).

Foto 1                                                                                                            Foto 2

Por último, para acabar este taller de química, Lain nos explicó que eran los polímeros, esto es, productos creados por el hombre con diferentes propósitos y están creados por cadenas de monómeros. Él nos mostró dos de ellos, uno que al mezclarlo con agua se convertía en gel (Foto 1) y otro en nieve artificial (Foto 2).

Foto 1                                           

                                                                                                                                             Foto 2

MIL CARAS DEL AGUA

En este segundo taller hablamos del agua, sustancia sobre la que en clase hemos trabajado alguna vez y sobre la que ya habéis leído alguna entrada. Como ya sabemos, el 70% del peso de nuestro cuerpo es agua, líquido que vamos perdiendo a medida que nos hacemos mayores.

A continuación, Lain nos explicó el ciclo que el agua realiza de forma constante. Para ello os muestro un video donde se explica como ocurre este proceso.

La osmosis es otra de las propiedades que tiene el agua, que consiste en igualar las diferentes concentraciones de dos sustancias, esto es, las moléculas van desde la disolución de menor concentración, a la de mayor. Para ello, Lain troceó una zanahoria y le hecho sal por encima, de esta forma pudimos comprobar como el agua salía de las hortalizas para igualar ambas concentraciones.

El fenómeno de la condensación, lo explicó en base a otro experimento. Esto es, colocó un recipiente lleno de agua sobre un calentador y lo tapó con una tapa sobre la que colocó un par de cubos de hielo. Una vez que el agua empezó a calentarse y a salir burbujas, con el contraste de temperatura de los hielos se creaban pequeñas gotitas que caían del recipiente.

Llegados a este punto Lain realizó dos experimentos más. Nos repartió recipientes llenos de agua a cada grupo con diferentes objetos para meter en el agua. De esta forma pudimos comprobar como algunos de los objetos flotan mientras que otros se hunden por consecuencia de su densidad, esto es, los objetos con mayor densidad que el agua se hunden y los que tienen menor densidad que esta flotan.

Por último, nos mostró como por mucho que mezclemos diversas sustancias con diferentes densidades no se mezclarán. Para ello, vertió en una copa de plástico agua, Coca-Cola, jabón, aceite y miel, los cuales se ordenaron por sus densidades, esto es, a mayor densidad más abajo. De forma que quedó: abajo miel, seguido de jabón, agua y Coca-Cola y por último el aceite.

EL PLANETARIO

Por último, entramos en el planetario. En él, Lain nos mostró las diferentes posiciones que tiene la Luna y por qué vemos la Luna de diferente forma cada día, el recorrido que hace la Tierra alrededor del Sol, explicando la causa de las estaciones del año, por donde entra y sale el Sol en los diferentes momentos del año, nos enseñó la representación de las estrellas más importantes con su historia y las constelaciones que podemos ver desde la Tierra.

A continuación os dejo un video donde se explica la causa de las estaciones del año.

Y en el siguiente video podeis ver porque desde la Tierra vemos diferntes formas de la Luna.

En mi opinión la visita al museo ha sido increíble y muy productiva. En una mañana y de forma muy atractiva, hemos visto y aprendido diferentes conceptos relacionados con la química y la física y, en general, con la ciencia. Además, de esta forma he tenido la oportunidad de ver y comprobar la importancia que tienen las salidas (la educación no formal) en la educación, algo que sin duda pondré en práctica en mi futuro profesional.

Para el interés de muchos de vosotros os dejo aquí el enlace que os lleva a la página oficial del museo Eureka!

El movimiento. Las leyes de Newton

¡Buenos días!

Como ya os adelanté hace unos días, estas últimas clases estamos aprendiendo y realizando experimentos sobre el movimiento y las leyes que describen las causas y las formas del mismo, esto es, las Leyes de Newton.

Diferenciamos tres leyes diferentes, la primera ley de Newton o principio de inercia, la segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica y la tercera ley de Newton o la ley de acción reacción.

La primera Ley de Newton o principio de inercia dice: “todo cuerpo libre mantiene su estado de movimiento, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, salvo que haya una interacción que modifique su estado, bien sea para frenarlo o para acelerarlo más”.

Todos los móviles pierden la velocidad y terminan parando. Se pensó que esta desaceleración podría ser provocada por falta de una fuerza. Pero Galileo razonó que era debido a otra fuerza que los frena. Estas fuerzas son las llamadas fuerzas de rozamiento, que si no fuera por estas los cuerpos de la Tierra se moverían indefinidamente.

A continuación, os dejo un video que explica la primera ley de Newton con cuatro experimentos fáciles para que podáis realizarlos, tal y como hemos hecho en clase con algunos de ellos.

La segunda ley de Newton o la ley fundamental de la dinámica dice: “la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa”.

Para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

Esta  segunda ley se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m.a

Esto es, podemos aplicar la misma fuerza empujando una pelota que un camión. Sin embargo, la pelota adquirirá una mayor aceleración, puesto que tiene una masa menor, y el cambión adquirirá una menor aceleración debido a su mayor masa.

Como en el caso anterior, os dejo un video donde podréis ver y aprender cómo se puede demostrar la segunda ley de Newton.

La tercera ley de Newton o la ley de acción reacción dice: “Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual, pero de sentido contrario”.

Dos claros ejemplos de esta ley podemos observarlos, por ejemplo, cuando queremos dar un salto para arriba, empujamos el suelo para impulsarnos, la reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba. O cuando en una piscina empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Se debe a la reacción que la otra persona ejerce sobre nosotros.

Nosotros en clase para demostrar este experimento utilizamos dos patinetes. Dos alumnos de clase se suben cada uno en un patinete diferente sujetando entre los dos una cuerda. Una de las dos personas tira de la cuerda hacia el mismo, y se ve como no solo se mueve la persona que tiene el otro extremo de la cuerda hacia la persona que está estirando, sino que ese alumno también se mueve hacia el otro sentido que está ejerciendo la fuerza. Los dos alumnos se juntan en el medio. A continuación, os dejo un video que os muestra dos experimentos que podéis realizar en casa sobre la ley de acción reacción.

¡¡Muchas gracias a todos y espero que realicéis los experimentos y os divirtáis haciendo ciencia!!

¿Si dejamos caer una pluma y una pelota...llegarán a la vez al suelo?

Hoy en clase hemos continuado con la resolución de los problemas que teníamos en el cuestionario de ideas previas acerca del movimiento de los cuerpos. Esto nos ha llevado a cuestionarnos una serie de preguntas que creo que os podrían resultar muy interesantes.

Por ejemplo, si tiramos dos cuerpos con el mismo peso desde una altura, uno lo dejamos caer de forma vertical al suelo y el otro lo lanzamos horizontalmente, ¿llegarán a la vez al suelo?

Si dejamos caer dos cuerpos de diferente peso como puede ser una pluma o una pelota, ¿llegarán a la vez al suelo? Y si metemos ambos cuerpos en dos cajas con la misma forma, ¿llegarán a la vez?

Estas son algunas de las preguntas que nos hemos cuestionado y que para comprobar si nuestra teoría era correcta, hemos realizado los experimentos en clase.

Por un lado, tenemos que afirmar que la respuesta a la primera pregunta es afirmativa, esto es, ambos cuerpos llegarán a la vez al suelo pese a que en un caso el recorrido sea en forma vertical y el otro en forma horizontal, ambos cuerpos son atraídos a la tierra por la fuerza de la gravedad.

Para comprobarlo hemos colocado una regla en el borde de una mesa, en la punta que sobresale de la regla por la mesa hemos colocado una monera de un euro, y sobre la mesa otra moneda de un euro. De esta forma al empujar a la regla por la parte opuesta, la moneda que estaba sobre la regla caerá describiendo un recorrido en forma vertical hacia el suelo, y la otra monera saldrá disparada, empujada por la regla, con un movimiento horizontal. Ambas moneas llegan a la vez al suelo.

Por otro lado, debemos decir que la pluma y la pelota no llegarán a la vez al suelo, es decir, primero llegará la pelota y después la pluma. Pero si metemos ambos cuerpos en dos recipientes con la misma forma y volumen, si llegarán al suelo a la vez, a pesar de que un recipiente pese mucho y el otro poco. El aire afectará sobre los dos cuerpos de la misma forma. 

A continuación, os dejo un video donde se explica claramente porque ocurre esto. 

Con esto os animo a que realicéis vosotros y vosotras estos experimentos y que veáis en primera persona que son ciertos y que funcionan. A veces por muy obvio que parezca algo, como que una pluma nunca va a caer al mismo tiempo que una pelota o que si tiramos una pelota en un tren, con velocidad constante, no caerá en nuestras manos si no que detrás nuestro, la ciencia nos sorprende y nos demuestra lo contrario.

¡Animaos y a disfrutar con los experimentos!

Propiedades del agua

¡Bienvenidos de nuevo!

Hoy en el laboratorio hemos continuado con diferentes experimentos, pero también hemos vuelto a hablar sobre el agua y hemos profundizado en el tema, centrándonos en sus propiedades físico-químicas. Además, os mostraré un experimento que hemos realizado y que es muy divertido y bonito para hacerlo en clase con los niños y niñas.

Las propiedades físicas y químicas del agua:

• ·         Acción disolvente.

El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías 
de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

• ·        Fuerza de cohesión entre sus moléculas

Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.

• ·         Elevada fuerza de adhesión.

De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.

• ·         Gran calor específico.

El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de protección para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.

• ·         Elevado calor de vaporización.

A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.

• ·         Elevada constante dieléctrica.

Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos

• ·         Bajo grado de ionización.

De cada 10⁷ de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada.

• ·         Capilaridad.

Es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular entre sus moléculas es menor que la addhesión del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

A continuación, os dejo un video donde podéis ver las propiedades físico-químicas del agua.

Pero esto no acaba aquí…relacionado con la última propiedad del agua mencionada, la capilaridad, en clase hemos realizado un experimento muy divertido y precioso para realizarlo con los alumnos en el aula.

El experimento se llama “Cromatografía” y a continuación os haré un breve resumen de cómo lo hemos realizado.

Primero en pequeños trozos de papel secante hemos dibujado un circulo con un rotulador “carioca” o con un permanente (podemos hacer tantos papeles como queramos). Después en el centro de la hoja hemos hecho un agujero donde hemos metido un tubito hecho del mismo material que la hoja y lo hemos introducido en diferentes vasos. El final de tubo tenía que rozar el fondo del vaso y por encima, la hoja, tenía que quedar apoyado en el vaso. De esta forma, una vez que hemos echado un poquito de agua en unos vasos y un poco de alcohol en otros, vemos que al cabo de unos minutos el agua subía por el tubito hasta difuminar la mancha de color que estaba en la hoja. En el siguiente video tenéis un ejemplo de una cromatografía, ¡a disfrutarlo!

Experimentos relacionados con la densidad

¡Buenos días a todos/as!

Hoy la clase ha comenzado con una pregunta que pocas veces nos hacemos porque damos por hecho que sabemos lo que es, pero no nos damos cuenta que pocas veces sabemos definirla. Entonces… ¿Qué es la densidad?

La densidad es la propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el Sistema Internacional, la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m³) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m³).

La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua (1g/cm³), por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (g/cm³).

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor.

A continuación, voy a explicar dos de los experimentos que hemos hecho en el aula para entender mejor el concepto de densidad.

•       ¿Un huevo puede flotar? ¿Y si el agua es salada…flotará?

Para realizar este experimento hemos necesitado:

-                    -Dos vasos

-                     -Sal

-                     -Una cuchara

-                    -Dos huevos

-                    -Agua

Llenamos los dos vasos con el agua del gripo y con la ayuda de la cuchara, vertimos unas 6 cucharadas de sal en uno de los vasos y la diluimos totalmente. Una vez realizado este paso metemos cada huevo en un vaso y observamos el resultado.

Se puede comprobar que el huevo colocado en agua salada flota y el que estaba en agua del grifo no lo ha hecho. Esto ocurre porque el agua salada es más densa que el agua dulce y, por lo tanto, el huevo no se hunde como normalmente lo haría.

El huevo, al ser más denso que el agua del grifo, aleja las partículas de agua para hacer lugar para sí mismo, por eso se produce el movimiento de hundimiento. Pero en el caso del agua salada, que es más pesada que el agua del grifo, es más capaz de mantener el huevo hacia arriba. Por lo tanto, se produce la flotación del huevo. En otras palabras, los objetos se hunden cuando su densidad es mayor a la densidad del líquido.

 

•            Y las naranjas… ¿flotan?

Los materiales para este experimento son los siguientes:

-Dos naranjas

-Un cuchillo (para pelar la naranja)

-Un recipiente con agua

Una vez que tenemos los materiales, pelamos una de las naranjas. Cogemos el recipiente con agua y metemos las dos naranjas dentro de ella, la pelada y la que tiene la piel. Entonces ahora toca observar, ¿ha flotado alguna de ellas?

En este caso la respuesta es que sí. La naranja que esta pelada se ha hundido y la otra se mantiene flotando en la superficie. ¿Y por qué ocurre esto?

La piel de las naranjas está llena de poros y es muy ligera. Con ella, el conjunto de la naranja es menos denso que el agua y por eso flota. Digamos que la piel actuaba de flotador y, al retirárselo, se hunde. Al quitarle la piel, lo que ocurre es que la naranja pasa a tener una mayor densidad de la que tenía antes, debido a la gran cantidad de fructosa que contiene.

Espero que os parezca interesante y que sobretodo os animéis a realizar estos y muchos más experimentos en casa. ¡A por ello!

El agua del grifo y el agua embotellada

¡Hola de nuevo! Hoy voy a dedicar la entrada para trasmitiros una cuestión que nos ha surgido en clase… ¿de verdad es mejor el agua embotellada que la de grifo?

Antes de ponernos a comparar precios y ventajas y desventajas del agua del grifo y el agua embotellada, es conveniente hablar sobre la importancia que tiene el agua hoy en día.

El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano y los seres humanos no podemos estar más de cinco o seis días sin beberla son poner peligro nuestra vida. El cuerpo humano tiene acerca del 60% de agua, del cual el 60% se encuentra en el interior de las células, el resto es la que circula por la sangre y baña los tejidos.

Es uno de los elementos más esenciales para la salud, tanto del planeta, como de los animales que lo pueblan, y que resulta fundamental en la supervivencia del ser humano.

Hay personas que piensan que el agua del grifo es peor que el agua embotellada y que puede llegar a ser más barata.

Hoy en clase hemos realizado un experimento comparando lo que gastamos en la universidad por un litro de agua embotellada y lo que cada uno gasta en su casa por un litro de agua del grifo. Esto es:

El precio del agua de botella de la universidad es de: 0,30€/33clà0,90€/L

EL precio del agua del grifo es de: 0,52€/m³à0,00052€/L

Haciendo una regla de tres, esto es, si sabemos que con 0,00052 euros tenemos un litro, con 0,90 euros queremos saber cuántos litros tendríamos:

                                               0,00052 · x = 0,9

     x=1750 veces   

  

Por lo que el agua embotellada es aproximadamente 1750 veces más cara que el agua del grifo.

Por lo tanto, llegamos a la conclusión que el agua del grifo es mejor que el agua embotellada pero no solo por el dinero que podemos ahorrar durante todo el año, sino por la cantidad de residuos y basura que generan las botellas de plástico y que acaban acumulándose en basuras, calles, ríos, océanos… Además, no hay ninguna razón que demuestre que el agua de botella sea más saludable o más limpia, pues pueden contener bacterias que no son visibles con la vista humana.

Espero que os haya resultado interesante y que podáis sacar de ellos vuestras propias conclusiones. Más adelante dedicaré una de las entradas para profundizar más en el tema del agua. ¡Muchas gracias!