Paseo por la Ciencia 2011. Experiencias

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

Carrete de Newton PROFESORADO: Sonia Zamora Piqueras, Álvaro González Fernández, Ana Mª Torres Díaz, José Luis Herruzo Cabrera, Bartolomé Calero Rubio, Antonio Javier Tamajón Flores.

IES “Antonio Mª Calero” Pozoblanco http://depfisicayquimica.blogspot.com

INTRODUCCIÓN Se trata de una sencilla experiencia para que nuestros alumnos/as se inicien en el estudio de las fuerzas de rozamiento y en el estudio de la dinámica de la rotación. http://www.youtube.com/watch?v=etJkiB-GIkA http://www.youtube.com/watch?v=BAMjOD17fuw

MATERIALES EMPLEADOS: Hemos construido nuestro carrete de Newton reciclando un carrete para enrollar cables eléctricos METODOLOGÍA:

La experiencia puede verse en dos VÍDEOS: “Carrete de newton” y su explicación en el vídeo “Carrete de Newton Fundamento físico” RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Todos nuestros vídeos pueden verse en nuestra web: http://depfisicayquimica.blogspot.com http://depfisicayquimica.blogspot.com/2011/01/carrete-de-newton-nuevo-video-grabado.html http://depfisicayquimica.blogspot.com/2011/02/carrete-de-newton-fundamento-fisico.html Y EN SITES GOOGLE DEPFISICAYQUIMICA https://sites.google.com/site/depfisicayquimica/departamentode-fisica-y-quimica-ies-antonio-ma-calero

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica INFLAR UN GLOBO SIN SOPLAR

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: Normalmente un globo aumenta de volumen al introducirle un gas, puesto que aumenta la presión en su interior, y por tanto las paredes se dilatan hasta igualar a la presión exterior (normalmente la presión atmosférica), y llegar a un estado de equilibrio.

En esta experiencia vamos a inflar un globo sin modificar el aire que hay en su interior, variando su presión exterior, poniendo además de manifiesto la ley de Boyle donde se establece la relación inversamente proporcional entre la presión y el volumen ocupado por un gas, a temperatura y número de moles constante.

MATERIALES EMPLEADOS: Globos Pletina con válvula para salida/entrada de aire Campana de vacío Bomba de vacío Corriente eléctrica METODOLOGÍA: Se inflan un poco varios globos y se anudan. Se colocan dentro de la campana de vacío. Se conecta la bomba de vacío hasta que se inflen los globos.

Hay que tomar la precaución no tapar el orificio central de la pletina por donde se extrae el aire.

Si se permite la entrada de aire rápidamente los globos ocupan el volumen inicial.

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Los globos de la experiencia están hinchados con un poco de aire y por tanto, antes de hacer el vacío, la presión interior es la presión atmosférica. La presión exterior, que empieza siendo la atmosférica, va disminuyendo a medida que vamos haciendo el vacío en la campana.

Al ser más pequeña la presión exterior, los globos han de disminuir la presión interior, por tal de conseguir el equilibrio de presiones. Esto lo hace aumentando de volumen, es decir, hinchándose.

Es lo mismo que le pasaría a un globo si lo pusiéramos en la Luna, o a cada uno de los pequeños globos que son nuestras células si fuéramos allí sin una vestimenta adecuadamente presurizada. En las condiciones de la Luna nuestras células no se hincharían, sino que explotarían rápidamente.

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica HEMISFERIOS DE MAGDEBURGO

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: En esta experiencia se va a recrear la experiencia de Otto Von Guericke para poner de manifiesto los efectos de la presión atmosférica.

El día ocho de mayo de 1654 en la ciudad alemana de Magdeburgo, los príncipes de Alemania, encabezados por el emperador Fernando III, aguardan expectantes el comienzo de un singular espectáculo. Frente a ellos se encuentran dos hemisferios de cobre, dispuestos una contra otro para formar una esfera herméticamente cerrada de aproximadamente medio metro de diámetro. Cada hemisferio posee, además, cuatro argollas por las cuales pasa un conjunto de sogas unidas firmemente a dos grupos de ocho caballos cada uno, ubicados a ambos lados de la esfera que empiezan a tirar en sentidos opuestos, intentado separar los hemisferios. En un principio, los esfuerzos resultan en vano. La selecta audiencia se encuentra estupefacta. Difícilmente pueden dar crédito a lo que están presenciando. No es para menos, si pensamos que ambos hemisferios se encuentran unidos por... ¡simple contacto! Sólo después de mucho trabajo, los caballos consiguen su objetivo, provocando un gran estruendo que semeja al disparo de un cañón.

MATERIALES EMPLEADOS: Hemisferios de Magdeburgo Bomba de vacío Tubo de conexión entre los hemisferios y la bomba de vacío.

Corriente eléctrica.

METODOLOGÍA: Se ajustan bien los hemisferios para que no entre aire desde el exterior. Se conecta con una goma a la bomba de vacío. Se abre la llave que pone en contacto los hemisferios con la bomba para de esta manera poder extraer el aire de su interior. Se pone en marcha la bomba de vacío durante 15 segundos.

Se comprueba que no se pueden separar los hemisferios. Se cierra la llave que comunica con la bomba de vacío. Intenta separar tirando una o varias personas en cada sentido.

FUNDAMENTO TEÓRICO Cuando dentro de las esferas hay aire, tenemos la misma presión que en el exterior, por lo que no cuesta nada de separar los dos hemisferios.

Con la bomba de vacío lo que hacemos es sacar el aire de dentro de la esfera, por lo tanto la presión interior se hace muy pequeña.Entonces la presión exterior sobre la esfera (presión atmosférica) es mucho más grande que la interior, necesitando una fuerza muy grande para contrarrestar a la atmosférica y poder separar los hemisferios.

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica LA BOTELLA FUMADORA

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: El tabaco, y el humo que desprende en su combustión, contienen más de 4.000 sustancias químicas, 400 de ellas muy tóxicas, unas 50 cancerígenas y 12 gases tóxicos.

Con esta experiencia se pretende ver los efectos del humo del tabaco en nuestros pulmones cuando fumamos un cigarrillo, a la vez que pondremos de manifiesto la existencia de la presión atmosférica y produciremos una reacción de combustión.

MATERIALES EMPLEADOS: Botella de plástico de 1,5L o 2L Algodón Cigarro/mechero Cinta adhesiva Agua Plastilina METODOLOGÍA: A una botella de plástico se le hace un orificio en su lateral inferior que se tapa con cinta aislante. Se llena de agua. En el tapón también se perfora otro orificio con el tamaño suficiente para introducir un cigarrillo. La parte interior del tapón se cubre con plastilina y con una varilla cilíndrica del diámetro del cigarro se abre un orificio. Se introduce el cigarro. Se coloca un algodón para ver el efecto del humo que inhalamos sobre los pulmones (cuidando que no se moje) Se pone el tapón en la botella procurando que quede herméticamente cerrada. Coloca la botella sobre un recipiente.

Se enciende el cigarrillo Se retira la cinta aislante del un agujero, la botella se va vaciando, al tiempo que se consume el cigarro.

Observar cómo entra el humo en la botella y cómo queda el algodón tras la experiencia.

FUNDAMENTO TEÓRICO Antes de destapar el orificio inferior la presión que ejerce el aire que hay dentro y fuera de la botella es la misma, la presión atmosférica, Conforme la botella se va vaciando, disminuye la presión en su interior, y para igualarla con la exterior entra aire por el único sitio que tiene: el cigarrillo del tapón. Es como "dar una calada". El aire contiene oxígeno que es el que hace que el cigarrillo se vaya quemando. Se está produciendo una reacción de combustión con el oxígeno del aire.

En el algodón queda patente cómo quedan nuestros pulmones tras el consumo de un cigarrillo.

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica BOLA SALTARINA

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: Los polímeros se están formados por moléculas de pequeño tamaño (monómeros), que inicialmente se encuentran muy desordenadas, pero que en presencia de otras se ordenan de forma regular y quedan unidas unas a otras, formando largas cadenas (polímeros).

Los polímeros son la base química de los plásticos que contienen además todo un conjuntos de aditivos, como cargas, colorantes, plastificantes etc Dependiendo de las moléculas que forma el polímero, de cómo se enlacen y de los aditivos que se le agreguen se obtienen distintos tipos de plásticos de más o menos dureza, resistentes a temperaturas altas, gomas con mayor o menor elasticidad, fibras sintéticas (poliamida), etc.

En esta experiencia vamos a fabricar un polímero, al que le daremos forma de bola, que al lanzarlo sobre una superficie lisa, rebota alcanzando grandes alturas.

MATERIALES EMPLEADOS: Silicato de sodio Alcohol etílico Probeta de 50 mL Varilla agitadora Guantes METODOLOGÍA: Mezclaremos 4 partes de silicato de sodio con 1 parte de alcohol y empezaremos a remover inmediatamente. En la mezcla aparecerá una sustancia sólida y en un minuto o dos debería estar todo sólido. Sacamos el polímero que se ha formado, lo ponemos en la palma de la mano y lo moldearemos con las manos. Es importante utilizar guantes, porque el cristal líquido puede irritar la piel. Hay que apretar y dar forma hasta que la pelota parezca seca y la superficie no se desmenuce. Se puede humedecer ocasionalmente la mezcla con un poco de agua. Para conservar la bola es mejor guardarla en una bolsa de plástico.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El silicio, un elemento del mismo grupo del carbono, puede formar cuatro enlaces en la dirección de los vértices de un tetraedro. En el silicato de sodio, Na4 SiO4, cada átomo de silicio se encuentra enlazado a cuatro átomos de oxígeno: Cuando la solución de etanol, C2 H5 OH, reacciona con el silicato de sodio, dos moléculas de alcohol reemplazan un par de oxígenos del ion silicato y se obtiene un polímero.

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica ÁCIDO O BASE

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: Existen unas sustancias indicadoras de pH que adquieren diferente coloración según en el medio en que se encuentre En esta experiencia se pretende reconocer si una disolución es ácida, neutra o básica usando un indicador casero (disolución de col lombarda) así como medir su pH. MATERIALES EMPLEADOS: Disolución de col lombarda Disoluciones varias para determinar su acidez: agua fuerte, sosa, amoníaco, vinagre…

Vasos pequeños o tubos de ensayo Papel indicador de pH Pajita Disolución de fenolftaleína METODOLOGÍA: Se recortan cinco trozos de cartulinas de color rojo, rosa, amarillo, verde y azul oscuro, sobre las que se colocan vasos transparentes que contienen una gota cada uno por orden de agua fuerte, sosa cáustica, vinagre y amoníaco. El quinto vaso sin nada se coloca sobre la cartulina azul.

Se vierte una pequeña cantidad de la disolución que se ha preparado al hervir la col lombarda en cada uno de los vasos. Se observa la coloración adquirida.

Se determina el pH de estas disoluciones usando papel de tornasol, así como el de distintos productos caseros.

Se puede echar lentamente la disolución de agua fuerte sobre la de sosa, ambas con indicador y analizar el cambio de coloración producido.

RESULTADOS, CONCLUSIONES, ACTIVIDADES El caldo obtenido al hervir unas hojas de col lombarda en agua, es un indicador natural de pH, ya que toma diferente coloración según el pH del medio (<2 rojo intenso, 4 rojo violeta, 6 violeta, 7 azul violeta, 7,5 azul verdoso, 9 verde azulado, 12 verde y >13 amarillo).

Se puede realizar una reacción de neutralización soplando con una pajita sobre una disolución de amoníaco con col lombarda diluida, ya que el dióxido de carbono (CO2) que espiramos n contacto con el agua forma ácido carbónico (H2CO3). Este ácido formado, va neutralizando el amoníaco que contiene la disolución, poco a poco, virando el color verde de la disolución básica a color azul-violeta (neutra) y después si seguimos se hará ácida´ También se puede hacer una experiencia, en la que se pinta con un pincel en un papel con disolución de fenolftaneína y a continuación se pulveriza con otra de amoníaco, apareciendo la coloración rosa fucsia característica de este indicador a pH mayor que 8,4. Esta coloración desaparece al evaporarse el amoníaco.

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

¿Cómo es el aire que respiramos?

PROFESORADO: Carmen Galán Soldevilla Mª José Velasco Jiménez José Antonio Oteros Moreno Moisés Martínez Braceo INTRODUCCIÓN:

Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal de la Universidad de Córdoba.

En el aire que respiramos hay infinidad de partículas que, por su pequeño tamaño, no somos capaces de ver a simple vista. Con una metodología adecuada podemos obtener muestras diarias (incluso horarias) del contenido aerovagante de la atmósfera.

Destacan, por su importancia, los granos de polen y algunas esporas de hongos, causantes de las temidas alérgias, sobre todo durante la primavera MATERIALES EMPLEADOS: -

Microscopio óptico.

Portaobjetos con muestras de polen y esporas de hongos tomadas de aire.

Placas de Petri con cultivos de hongos.

Captador portátil tipo Burkard de polen y esporas del aire; Captador tipo Burkard de esporas de hongos para cultivos viables.

METODOLOGÍA: -

Observación directa de granos de polen y esporas de hongos al microscopio óptico.

Granos de polen de Olivo

Grano de polen de Graminea

-

Observación de cultivos viables de hongos del aire.

-

Metodología de recogida de muestras con los captadores tipo Burkard.

Esporas de Alternaria

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Las personas que nos visitaros quedaron muy sorprendidas tras observar la cantidad de partículas en suspensión que presenta el aire que respiramos.

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

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OBSERVACIÓN DE SEMILLAS

PROFESORADO: IES MIGUEL CRESPO. FERNÁN NÚÑEZ. Casimiro Jesús Barbado López CÓRDOBA INTRODUCCIÓN: La semilla es una estructura vegetal en estado de reposo, que tras su germinación, origina un nuevo individuo. Sus características son las siguientes: Está muy deshidratada, por lo que sus procesos metabólicos están detenidos. Posee, además, una cubierta impermeable denominada testa, que la mantiene aislada del medio. La semilla encierra en su interior al embrión y varios tejidos formados por sustancias de reserva (almidón, grasas o proteínas). Son el endospermo y los cotiledones.

El embrión es como una planta en miniatura: Posee una radícula, que originará la raíz; la plúmula, que se convertirá en hoja y una parte central, formada por el epicótilo e hipocótilo.

La semilla sirve para la dispersión de la planta en el espacio y en el tiempo, gracias a su morfología especial (con estructuras que le permiten desplazarse grandes distancias) y a las reservas nutritivas almacenadas.

Cuando la semilla (no durmiente) encuentra las condiciones ambientales adecuadas (humedad y temperatura adecuadas), inicia el proceso de germinación que consiste en la recuperación de su actividad biológica. Comienza con la toma de agua por parte de la semilla seca y termina cuando una parte de ésta, generalmente la radícula, se extiende y atraviesa la estructura que la rodea.

MATERIALES EMPLEADOS: Lupa binocular, semillas de maíz y judía blanca, lugol, placa de Petri, bisturí, pinzas, recipiente y agua.

METODOLOGÍA: Sumerge varias semillas de judía blanca y de maíz en agua. Déjalas en remojo (imbibición) unas 24 h.

Coge una semilla de judía con las pinzas y córtala longitudinalmente, separando las dos mitades.

Observa con la lupa binocular. Repite el proceso con la semilla de maíz, cortándola por la línea media.

Para ver mejor el embrión, puedes teñir el endospermo añadiendo una gota de lugol.

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Se observan e identifican con claridad las partes de la semilla y del embrión. Como actividad se puede proponer al alumnado que fotografíen las semillas y que busquen en internet qué son y para qué sirven cada uno de los elementos estructurales observados.

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

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LA MÁQUINA REVELADORA DE MENSAJES SECRETOS

PROFESORADO: Casimiro Jesús Barbado López

IES MIGUEL CRESPO. FERNÁN NÚÑEZ. CÓRDOBA

INTRODUCCIÓN: Cuando se añaden unas gotas de disolución de amoniaco a una disolución de sulfato de cobre, se observa la formación de un precipitado verde azulado claro. La reacción química que tiene lugar es: 2+

2-

2Cu + SO4 + 2NH3 + 2H2O Ión cobre + ión sulfato + amoníaco + agua

+

Cu2 SO4 (OH)2 (s) + 2NH4 sulfato de cobre hidratado + ión amonio

Sin embargo, si se continúa agregando amoniaco, se observa que el precipitado se disuelve totalmente y que, además, la disolución cambia de color, volviéndose de un color azul muy intenso, debido a la 2+ formación de un complejo tetra-amino cúprico: 2 Cu(NH3)4 2+

2-

–

Cu2SO4(OH)2 (s) + 8 NH3 2 Cu (NH3)4 + SO4 + 2OH El color de este complejo es tan intenso que, actualmente, el amoniaco se emplea en química analítica 2+ cualitativa para detectar la presencia de iones Cu en una disolución problema.

Esta propiedad de formar un complejo azulado podemos utilizarla para hacer el “revelado” de un mensaje secreto: Consiste en introducir un recipiente de plástico con amoniaco dentro de una caja de zapatos, a cuya tapa se le ha practicado una ranura. Así, cuando se quiere revelar un mensaje basta con introducir el papel por la ranura en de la caja reveladora. Al poco rato, los vapores de amoniaco dan 2+ lugar a la formación del complejo tetra-amino cúprico, Cu (NH3)4 , con lo que el mensaje secreto será revelado.

MATERIALES EMPLEADOS: Para realizar esta experiencia se necesita una disolución de amoniaco (producto de limpieza), una disolución de sulfato de cobre, una caja de cartón con una ranura en la tapa, un pincel, papel, recipiente de plástico y un vasito de plástico.

METODOLOGÍA: a) b) c) d)

Echamos la disolución de amoniaco en el recipiente de plástico, dentro de la caja y la tapamos.

Escribimos un mensaje con la “tinta” de sulfato de cobre en un papel blanco.

Introducimos el papel por la ranura de la caja y esperamos unos minutos.

Se revela el mensaje: Aparecen las letras en color azul.

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES:

El efecto que se consigue es realmente mágico. Los vapores de amoníaco reaccionan con el sulfato de cobre, originando el complejo tetra-amino cúprico, de color azulado, lo que nos permite visualizar el mensaje.

Aunque es una experiencia en la que se ponen en juego conceptos sobre formación de complejos, algo difíciles en para la ESO, puede ser un buen comienzo para comprender el fundamento de los cambios químicos. Por eso podemos proponer al alumnado que nombre las sustancias reaccionantes y los productos de la reacción.

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Paseo por la Ciencia 2010 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica LA JAULA DE FARADAY

PROFESORADO  Casimiro Jesús Barbado López  Diego Jesús Luna Fuentes (4º C)

IES MIGUEL CRESPO (FERNÁN NÚÑEZ)

INTRODUCCIÓN Una “jaula de Faraday” es un recinto cerrado formado por cubiertas metálicas o por un enrejado de malla metálicas que impide la influencia de los campos eléctricos exteriores en su interior.

El funcionamiento de la “jaula de Faraday” se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. Cuando la caja metálica se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red; los electrones, sin embargo, que en un metal son libres, se mueven en sentido contrario al campo eléctrico y, aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja (en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa, mientras que el otro lado se queda sin electrones (carga positiva).

Este fenómeno explica por qué no se escuchan los móviles en el interior de un ascensor o cómo nos protege de las ondas electromagnéticas la puerta del microondas. Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene una aplicación importante en aviones o en la protección de equipos electrónicos delicados, tales como repetidores de radio, discos duros y televisión situados en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones electromagnéticas causadas por las tormentas.

MATERIALES y REACTIVOS EMPLEADOS • • • • •

Caja de zapatos.

Papel de aluminio.

Rejilla metálica.

Papel de periódico.

Radio.

METODOLOGÍA 1. Se introduce la radio encendida en una caja de zapatos y, aunque algo atenuada, se sigue oyendo perfectamente.

2. Se repite la experiencia envolviendo el aparato con papel. La radio continúa oyéndose.

3. Repetimos la experiencia metiendo la radio en una malla de tela metálica. La radio deja de oírse.

4. Se hace lo mismo con papel de aluminio y ocurre el mismo efecto que con la tela metálica.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES: El papel de aluminio y la rejilla metálica impiden que el campo magnético de las ondas de radio penetre en su interior, por lo que la radio no puede oírse.

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

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FABRICACIÓN DE COBRE A PARTIR DE OTROS METALES

PROFESORADO: IES MIGUEL CRESPO. FERNÁN NÚÑEZ. Casimiro Jesús Barbado López CÓRDOBA INTRODUCCIÓN: Los alquimistas pretendían transformar los metales en oro. Era imposible. En esta experiencia vamos a convertirlos en cobre, un metal también muy valioso en nuestros días. Pero no lo haremos transmutando unos átomos en otros, sino mediante la reacción entre el metal y una sustancia denominada sulfato de cobre. Este tipo de reacciones químicas se engloban dentro de las reacciones de transferencia de electrones, también denominadas de de oxidación-reducción. El cobre se reduce al tomar los electrones que liberan los metales, mientras que éstos se oxidan.

2+ Cu + 2e Cu (s) 2+ – Fe (s) Fe + 2e 3+ – Al (s) Al + 3e MATERIALES EMPLEADOS: Un clavo de hierro (no sirve el acero), un trozo de papel de aluminio y una disolución de sulfato de cobre (una cucharada de la sal en medio litro de agua). Además, se necesitan de vasos, unas pinzas y una cucharilla.

METODOLOGÍA: En primer lugar se vierten en tres vasos unos mililitros de la disolución de sulfato de cobre. Uno de ellos se usará como “referencia” para ver los cambios que se producen en el resto de disoluciones. En segundo de los vasos se sumerge parcialmente un clavo de hierro y en el tercero, un trozo de papel de aluminio.

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Transcurridos unos minutos la parte del clavo y del papel de aluminio que estaban sumergidas en la disolución se han recubierto de un sólido rojizo o de color negro. Es el cobre, que procede de la 2+ 2+ 3+ reducción del ion Cu , cuando el hierro se oxida a Fe o el Aluminio a Al . A veces el cobre adquiere un color negruzco porque su cristalización es rápida.

Aunque el aluminio no suele reaccionar en agua, debido a la capa superficial protectora de óxido de aluminio, en este caso sí lo hace, ya que al oxidarse por la acción del cobre, quedan descubiertos nuevos átomos de aluminio que sí reaccionan inmediatamente con el agua. Por eso se produce hidrógeno. + 3+ – 2H + 2e H2 (g) Al (s) Al + 3e La reacción es exotérmica. Esto lo podemos comprobar introduciendo el termómetro en la disolución y observando el aumento de la Temperatura.

Aunque es una experiencia en la que se ponen en juego conceptos sobre oxidación - reducción, algo complicados para la ESO, puede ser un buen comienzo para comprender el fundamento de los cambios químicos. Como actividad podemos proponer al alumnado que nombren las sustancias reaccionantes y los productos de la reacción.

Experiencia complementaria: Dejamos el clavo sumergido en la disolución de sulfato de cobre durante un día. Observaremos cómo la disolución pierde el color azulado, mientras que el hierro se oxida y se deposita más cobre sobre su superficie. Si se filtra la disolución resultante y se le agregan unas gotas de NaOH se observará la formación de un precipitado gelatinoso de color marrón. Se trata de hidróxido 2+ férrico, Fe(OH)3, ya que aunque el hierro se oxida a Fe cuando se deposita el cobre, con el paso del 2+ 3+ tiempo y el oxígeno atmosférico, el Fe se oxida a Fe .

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PASEO POR LA CIENCIA 2011

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Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica EQUILIBRIO CON CLAVOS

PROFESORADO:  Casimiro Jesús Barbado López ALUMNADO:  Teresa Alba González  Mª Ángeles Pino Rojas  Antonia Pérez Berral  José Joaquín Maya Legrán

I.E.S. Miguel Crespo. Fernán Núñez

INTRODUCCIÓN: El objetivo es mantener 14 clavos en equilibrio sobre la cabeza de otro clavado en vertical sobre un taco de madera. ¡Parece imposible!

Pues no, es factible. Sin pegamento, sin cinta adhesiva, sin un imán, sin goma elástica… simplemente con las manos y el equilibrio.

MATERIALES EMPLEADOS:  

14 clavos Taco de madera con un clavo en vertical.

METODOLOGÍA: 1. Clavar un clavo en un taco de madera. Sobre él se colocarán el resto de los clavos en equilibrio.

2. Colocar otro clavo sobre la mesa con la cabeza hacia arriba e ir colocando el resto sobre él tal como se muestra en la fotografía inferior izquierda. Apoyando la cabeza del clavo sobre el primero y tumbándolo hacia un lado. El siguiente hacia el otro lado y así sucesivamente.

3. Cuando ya estén colocados los clavos en igual número a cada lado, debemos cubrir el conjunto con el último clavo colocándolo al revés que el primero, esto es, con la cabeza hacia abajo. Nótese que en la imagen hay 6 clavos por cada lado.

4. Ahora, con los clavos alternos centrados, debemos coger con cuidado el conjunto. Sujetando con el pulgar y el índice de una mano un extremo de la pareja de clavos y con el pulgar y el índice de la otra el otro extremo, para depositar el conjunto de clavos sobre la cabeza del clavo vertical.

5. Al levantar el conjunto y ponerlo sobre el clavo vertical, las puntas de los clavos caen hacia abajo manteniendo un ángulo de unos 45º, pero no se caen. El efecto es impresionante.

RESULTADOS, CONCLUSIONES O ACTIVIDADES: Como hemos dicho, cuando levantamos el conjunto, los clavos laterales caen hacia abajo, pero quedan sujetos por el último clavo, que es el que los mantiene unidos. Como la piedra que se pone encima en los arcos de las catedrales góticas.

Al apoyar los clavos en la cabeza del que clavo vertical, el centro de masas del conjunto cae sobre la cabeza de éste, que es el punto de apoyo. El conjunto permanece en equilibrio.

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

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“PELO, PICO, PATA” PLUMAS DE AVES, PELOS Y HUELLAS DE MAMÍFEROS PROFESORADO: -

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JUAN RODRÍGUEZ RAMOS ISAAC NAZ LUCENA RAFAEL RODRÍGUEZ

IES DUQUE DE RIVAS (HORNACHUELOS)

INTRODUCCIÓN: Utilizando una clave dicotómica reconoceremos las huellas de mamíferos de nuestros Parques Naturales, y elaboraremos una copia con yeso. Observaremos y reconoceremos plumas de aves de nuestros parques, y algunos pelos de mamíferos.

METODOLOGÍA: Disolver una cantidad de yeso en un vaso de plástico, remover con una cucharilla y verter el contenido sobre la huella preestablecida. Reconocer dicha huella utilizando esta clave dicotómica: 1.a. con dedos ................................................................................................................... 2 1.b. con pezuñas ............................................................................................................. 24 2.a. con uñas .................................................................................................................... 3 2.b. sin uñas ................................................................................................................... 20 3.a. 5 dedos en todas las patas ......................................................................................... 4 3.b. 4 dedos al menos en algunas patas .......................................................................... 11 4.a. almohadilla plantar (central) única ó dividida en 2. Longitud > 30 mm ................... 5 4.b. almohadilla plantar (central) dividida en 3 ó 4. Longitud < 30 mm ......................... 7 5.a. uñas separadas más de 10 mm del extremo del dedo ...................................... TEJÓN 5.b. uñas separadas menos de 10 mm del extremo del dedo ............................................ 6 6.a. longitud > 35 mm .................................................................................... GARDUÑA 6.b. longitud < 35 mm .......................................................................................... TURÓN 7.a. longitud > 20 mm ...................................................................................................... 8 7.b. longitud < 20 mm .................................................................................................... 10 8.a. 4 almohadillas plantares y 1 posterior ................................................ COMADREJA 8.b. 2 ó 3 almohadillas plantares y 3 ó 4 .......................................................................... 9 9.a. dedos paralelos ............................................................................... LIRÓN CARETO 9.b. dedos no paralelos ........................................................................... ERIZO COMÚN 10.a. huellas anteriores claramente diferentes de las posteriores ........... TOPO IBÉRICO 10.b. huellas anteriores y posteriores similares ........................................ MUSARAÑAS 11.a. señales de pelo claramente visibles ....................................................................... 12 11.b. señales de pelo no visibles .................................................................................... 13 12.a. longitud > 40 mm ........................................................................................ LIEBRE 12.b. longitud < 40 mm ...................................................................................... CONEJO 13.a. sólo tiene 1 almohadilla ........................................................................................ 14 13.b. con almohadillas anteriores y posteriores ............................................................. 17 14.a. huella simétrica ..................................................................................................... 15 14.b. huella no simétrica; 3 dedos forman un grupo y otro dedo lateral queda más separado ................................................................................................................... MELONCILLO 15.a. al unir el extremo anterior de los dedos laterales, la línea no corta los dedos centrales ............................................................................................................................. ZORRO 15.b. la línea sí corta los dedos centrales ....................................................................... 16 16.a. longitud > 70 mm ........................................................................................... LOBO 16.b. longitud < 70 mm ......................................................................................... PERRO 17.a. longitud de la pata anterior > 20 mm .................................................................... 18 17.b. longitud de la pata anterior < 20 mm .................................................................... 19 18.a. longitud < 35 mm ......................................................................................... RATAS 18.b. longitud > 35 mm .................................................................................... ARDILLA 19.a. aproximadamente 10 mm de longitud ........... RATONES (especie según el hábitat) 19.b. longitud claramente > 10 mm ..................................................... RATA DE AGUA 20.a. 4 dedos .................................................................................................................. 21 20.b. 5 dedos .................................................................................................................. 23 21.a. longitud > 50 mm ......................................................................... LINCE IBÉRICO 21.b longitud < 50 mm ................................................................................................... 22 22.a. longitud < 40 mm .................................................................. GATO DOMÉSTICO 22.b. longitud > 40 mm ......................................................................... GATO MONTÉS 23.a. Longitud > 60 mm .................................................................................... NUTRIA 23.b. longitud < 60 mm ......................................................................................

24.a. 4 pezuñas .................................................................................................... JABALÍ 24.b. 2 pezuñas .............................................................................................................. 25 25.a. longitud > 80 mm .................................................................... CIERVO (MACHO) 25.b. longitud < 80 mm .................................................................................................. 26 26.a. longitud ≥ 60 mm ................................................................................................. 27 26.b. longitud < 60 mm .................................................................................................. 29 27.a. curva externa desde el tercio anterior hasta el extremo .............................. ........... ...................................................................................... CIERVO (HEMBRA O JOVEN) 27.b. curva externa desde la mitad hasta el extremo anterior ........................................ 28 28.a. longitud > 60 mm ....................................................................... GAMO (MACHO) 28.b. longitud < 60 mm ..................................................................... GAMO (HEMBRA) 29.a. borde externo curvo, forma de corazón invertido ........................................ CORZO 29.b. borde externo recto ............................................................................................... 30 30.a. extremo anterior puntiagudo ................................................................................. 31 30.b. extremo anterior más o menos redondeado .......................................................... 32 31.a. borde interno cóncavo ................................................................ CABRA MONTÉS 31.b. borde interno recto ................................................................................... MUFLÓN 32.a. borde interno recto ............................................................... OVEJA DOMÉSTICA 32.b. borde interno cóncavo ......................................................... CABRA DOMÉSTICA

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

OBSERVACIÓN SOLAR PROFESORADO: Manuel Miguel Reina Viedma.

Rafael Enríquez Centella.

Sara Muñoz Cano.

Antonio Del Toro.

Manuel Barco.

Agrupación Astronómica De Córdoba Agrupación Astronómica Valverdeña Cygnus Asociación Cultural Onubense De Astronomía Andrómeda

INTRODUCCIÓN: Observación solar con filtro H-alfa, con filtro Mylar y proyección indirecta sin filtro.

Se trata de observar el estado de la actividad solar en directo a través del ocular, con proyección sobre una pantalla y utilizando un ocular electrónico y monitor.

El objetivo es observar la evolución de las protuberancias y contabilizar las manchas solares.

MATERIALES EMPLEADOS: - Telescopio de 40 mm de abertura confiltro H-alfa tipo Coronado PST. - Telescopio refractor de 60 mm de abertura con pantalla de proyección indirecta.

- Telescopio de 125 mm con filtro Mylar.

- Telescopio de 9 pulgadas con filtro Mylar.

METODOLOGÍA: El Número de Wolf (también conocido como el International sunspot number, o Número de Zúrich) es una cantidad que mide el número y tamaño de las manchas solares.

La idea de computar los números de las manchas solares se le ocurrió a Rudolf Wolf en 1849 en Zúrich, Suiza y, así, el procedimiento tiene su nombre o el del lugar.

La combinación de manchas solar y grupos se usa porque compensa para las variaciones observando las manchas solares pequeñas.

Este número ha sido usado por investigadores durante unos 300 años. Han encontrado que la actividad solar es cíclica y alcanza su máximo alrededor de cada 9,5 a 11 años. Este ciclo fue descubierto por Heinrich Schwabe en 1843.

El número de Wolf se computa (como un índice diario de actividad solar): , donde R es el número de la mancha solar relativo, s es el número de manchas individuales, g es el número de grupos de la mancha solar, y k es un factor que varía con la situación e instrumentación (también conocido como factor del observatorio).

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PASEO POR LA CIENCIA 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica

LANZAMIENTO DE COHETES PROFESORADO: Manuel Miguel Reina Viedma.

Rafael Enríquez Centella.

Sara Muñoz Cano.

Antonio Del Toro.

INTRODUCCIÓN:

Agrupación Astronómica De Córdoba Agrupación Astronómica Valverdeña Cygnus Asociación Cultural Onubense De Astronomía Andrómeda

El fenómeno tiene su fundamento en el Principio de Conservación de la Cantidad de Movimiento (p=m.v) y en el de acción-reacción.

El agua expulsada hacia abajo hace que el cohete suba hacia arriba.

Los fundamentos están basados en las leyes de la dinámica de Newton.

MATERIALES EMPLEADOS: Los cohetes están fabricados con botellas de plástico reutilizadas y un tapón de corcho por donde introducimos una aguja de inflado de balones que sirve para conectar el compresor.

En su interior llevan una parte de agua y otra de aire.

Para impulsarlas utilizamos un compresor de neumáticos de automóvil alimentado con una batería de coche.

METODOLOGÍA: Cuando introducimos aire a presión en el interior de la cavidad donde hemos añadido una parte de agua, llega un momento en el que el tapón se desprende y el agua a presión sale impulsada hacia abajo por lo que el cohete asciende.

Haciendo fotos o un video del ascenso y del cohete en el suelo y comparándolas podemos calcular la altura alcanzada con cálculos básicos de geometría.

Tomando datos de tiempo, altura y masa se puede comprobar el Principio de Conservación de la Cantidad de Movimiento.

Tomando datos de la presión que indica el manómetro del compresor podemos calcular la fuerza máxima de rozamiento del tapón de corcho con la botella.

También se puede calcular la velocidad de salida utilizando el principio de conservación de la energía mecánica.

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Paseo por la Ciencia 2011 Asociación Profesorado de Córdoba por la Cultura Científica FABRICANDO POLÍMEROS ENTRECRUZADOS

PROFESORADO: Mª Auxiliadora Luque Márquez

IES “ Vicente Núñez” de Aguilar de la Frontera

INTRODUCCIÓN: Las reacciones químicas permiten transformar la materia y a partir de unas sustancias obtener otras diferentes con nuevas propiedades. En este experimento vas a conseguir, partiendo de materiales cotidianos, obtener un nuevo material, un polímero entrecruzado con nuevas propiedades.

MATERIALES EMPLEADOS: Borax (tetraborato de sodio) Cola blanca (poliacetato de vinilo) Agua Dos recipientes pequeños Varilla agitadora o cucharilla Vinagre METODOLOGÍA: En una taza pequeña se pone el equivalente a una cucharada de cola blanca y añade un poco de agua (más o menos la misma cantidad). Se mueve hasta que se disuelva.

En otra taza pequeña se pone una cucharadita de borax y se añade agua hasta más o menos la mitad de la taza, agitando hasta que se disuelva.

Se vierte una pequeña cantidad (como una cucharadita) de la disolución de borax sobre la disolución de cola blanca al tiempo que se va moviendo. Se produce la reacción química y ves cómo se va formando una masa viscosa. Si hace falta puedes añadir más disolución de borax.

Se separa la masa viscosa, retirando el líquido sobrenadante y se observan sus propiedades.

Manipula el polímero formado y observa sus propiedades: estiramiento, capacidad para botar si se le da forma de bola…

Esta es una reacción reversible, Si se añade vinagre al polímero que se acaba de sintetizar, la sustancia pasa otra vez líquida Conviene conservar el polímero en un recipiente cerrado para evitar que se evapore el agua y se seque.

FUNDAMENTO TEÓRICO La cola blanca contiene un polímero acetato de polivinilo. El bórax para lavado o tetraborato de sodio decahidratado Na2 B4 O7.10H2O, forma iones borato cuando se disuelve en agua. Los iones borato forman uniones entrecruzadas entre las cadenas moleculares del acetato de polivinilo. A medida que las cadenas del polímero se entrecruzan, el producto toma una consistencia de gel.