Experiencias de laboratorio by Neiman Andrés

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2 a 46 E x perien cias ( 83) 47 Ideas para desarrollar feria Cien tífica 51 P lan illa de D atos 2002E x pex tativ as de logro prim er período 52 E x pex tativ as de logro segun do período 52 A ctiv idades de los A lu m n os 52 F orm as de E valuación

Aislamiento de caseína y lactosa • • • • • •

MATERIALES Vasos de precipitados Mechero, rejilla y trípode Varilla de vidrio o espátula Trompa de vacío Papel secamanos de laboratorio Erlenmeyer

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Leche descremada Acético glacial Carbonato cálcico en polvo Etanol 95% Etanol acuoso 25% Carbón activo

1. AISLAMIENTO DE LA CASEINA 1. Introducir 200 ml. de leche descremada en un vaso ancho de 600 ml. No se debe dejar la leche en reposo durante mucho tiempo antes de utilizarla, ya que la lactosa puede convertirse lentamente en ácido láctico, aunque se guarde en la nevera. 2. Calentar la leche hasta aproximadamente los 40° C y añadir gota a gota una disolución de ácido acético diluido (1 volumen de ácido acético glacial en 10 volúmenes de agua), con un cuentagotas. 3. Agitar continuamente la mezcla con una varilla de vidrio durante todo el proceso de adición. Continuar añadiendo ácido acético diluido hasta que no precipite más caseína. Debe evitarse un exceso de ácido porque puede hidrolizarse parte de la lactosa. Agitar la caseína hasta que se forma una gran masa amorfa. 4. Separar la caseína con ayuda de una varilla o espátula y colocarla en otro vaso. 5. Añadir, inmediatamente, 5 g de carbonato de calcio en polvo al primer vaso (que contiene el líquido del que se ha separado la caseína). 6. Agitar esta mezcla durante unos minutos y guardarla para utilizarla luego en la siguiente práctica. Debe utilizarse cuanto antes y durante el mismo período de trabajo. Esta mezcla contiene lactosa. 7. Filtrar la masa de caseína al vacío durante aproximadamente 15 minutos para separar todo el líquido que sea posible. 8. Presionar la caseína con una espátula durante la operación de filtrado. 9. Colocar el producto entre varias toallas de papel para ayudar a secar la caseína. Cambiar el producto por lo menos en tres o cuatro ocasiones, poniendo nuevas toallas de papel, hasta que la caseína esté completamente seca. Dejar que la caseína se seque completamente al aire durante uno o dos días y finalmente pesarla. 10. La densidad de la leche es de 1,03 g/ml. Calcular el porcentaje de caseína aislada. 2. AISLAMIENTO DE LA LACTOSA 1. Calentar la mezcla que se guardaba del experimento anterior a ebullición suave durante aproximadamente 10 minutos. Esto causará la precipitación casi completa de las albúminas (proteinas del suero). 2. Filtrar la mezcla caliente al vacío para separar las albúminas precipitadas y el carbonato de calcio que aún quede. 3. Concentrar el filtrado (transparente), en un vaso de boca ancha de 600 ml. con un mechero Bunsen, hasta aproximadamente 30 ml. Utilizar varias varillas para ayudar a conseguir una ebullición homogénea y evitar las salpicaduras que se producirían al ir aumentando el precipitado. También se puede formar espuma, si la mezcla entra en ebullición con demasiada fuerza. Esto puede controlarse soplando suavemente sobre la superficie de la disolución de lactosa. 4. Añadir 175 ml de etanol del 95% (lejos de cualquier llama) y 1 ó 2 g de carbón activo a la disolución caliente. 5. Después de haberlo mezclado todo bien, filtrar la solución caliente al vacío. El filtrado debe ser transparente. El filtrado puede enturbiarse debido a la cristalización rápida de la lactosa, después de

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la filtración al vacío. Si la turbidez aumenta con relativa rapidez al dejarla en reposo, debe evitarse otra filtración, pues se perdería producto. Pasar la disolución a un matraz Erlenmeyer y dejarla reposar durante la noche o hasta que se inicie el siguiente período de trabajo. En algunos casos, se requieren varios días para que la cristalización haya finalizado. La lactosa cristaliza en la pared y en el fondo del matraz. Desalojar los cristales y filtrarlos al vacío. Lavar el producto con unos pocos mililitros de etanol acuoso frío al 25 %. La lactosa cristaliza con una molécula de agua, C12H22O11·H2O. Pesar el producto cuando esté completamente seco. La densidad de la leche es de 1,03 g/ml. Con este valor, calcular el porcentaje de lactosa en la leche

Extracción "casera" de ADN (y comparación con el protocolo normalizado)

La presente práctica se puede realizar perfectamente en una cocina normal de una casa. Es más, en un laboratorio de un centro de enseñanza media es frecuente que no se disponga de aparatos o reactivos necesarios para llevarla a cabo y que, por el contrario, siempre hay en una cocina (nevera con congelador, batidora, hielo, etc.) MATERIAL Y REACTIVOS • Muestra vegetal • Batidora • Agua (destilada o mineral) • Nevera • Sal de mesa • Colador o centrífuga • Bicarbonato sódico • Vaso • Detergente líquido o • Tubo de ensayo champú • Alcohol isoamílico a 0ºC • Varilla fina FUNDAMENTO La extracción de ADN de una muestra celular se basa en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ADN, permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula. Se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente, vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. En ese momento, el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares: ARN, carbohidratos, proteínas y otras sustancias en menor proporción. Las proteínas asociadas al ADN, de gran longitud, se habrán fraccionado en cadenas más pequeñas y separado de él por acción del detergente. Sólo queda, por tanto, extraer el ADN de esa mezcla de tampón y detergente, para lo cual se utiliza alcohol isoamílico, probablemente el único reactivo de esta práctica que no suele haber en una cocina. REALIZACIÓN 1. Preparar el tampón con los siguientes ingredientes y mantener en la nevera o en un baño de hielo triturado: • 120 ml de agua, si es posible destilada y si no mineral. No usar agua del grifo. • 1,5 g de sal de mesa, preferiblemente pura. • 5 g de bicarbonato sódico. • 5 ml de detergente líquido o champú. 2. Elegir la muestra que va a proporcionar el ADN entre los vegetales que pueda haber en la cocina (cebolla, ajo, tomates, etc.) y cortarla en cuadraditos. 3. Triturar la muestra con un poco de agua en la batidora accionando las cuchillas a impulsos de 10 segundos. Así se romperán muchas células y otras quedarán expuestas a la acción del detergente. 4. Mezclar en un recipiente limpio 5 ml del triturado celular con 10 ml del tampón frío y agitar vigorosamente durante al menos 2 minutos. Separar después los restos vegetales más grandes del caldo molecular haciéndolo pasar por un colador lo más fino posible. Lo ideal es centrifugar a baja velocidad 5 minutos y después pipetear el sobrenadante.

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Retirar 5 ml del caldo molecular a un tubo de ensayo y añadir con pipeta 10 ml de alcohol isoamílico enfriado a 0ºC. Se debe dejar escurrir lentamente el alcohol por la cara interna del recipiente, teniendo éste inclinado. El alcohol quedará flotando sobre el tampón. 6. Se introduce la punta de una varilla estrecha hasta justo debajo de la separación entre el alcohol y el tampón. Remover la varilla hacia delante y hacia atrás y poco a poco se irán enrollando los fragmentos de mayor tamaño de ADN. Pasado un minuto retirar la varilla atravesando la capa de alcohol con lo cual el ADN quedará adherido a su estremo con el aspecto de un copo de algodón mojado. RESULTADOS El producto filamentoso obtenido de la extracción no es ADN puro ya que, entremezclado con él, hay fragmentos de ARN. Una extracción "profesional" se realiza añadiendo enzimas que fragmentan las moléculas de ARN e impiden que se unan al ADN. Resulta curioso comparar este método de extracción con el correspondiente protocolo que siguen los laboratorios de análisis: Protocolo QIAGEN de purificación de ADN

"No agregarás vinagre a la lavandina" Mitos y leyendas populares.

Objetivos: Que estudies reacciones redox más complejas, como las de dismutación y de eliminación de productos peligrosos. Que observes reacciones de productos de uso diario.

Materiales del hogar: Lavandina común (no sirve la que viene con detergente) Vinagre.

Introducción: El cloro es un gas muy tóxico (de hecho, fue el primer gas utilizado para la “guerra química” en 1914) y de color verde (de ahí su nombre: viene del griego chloros, ¿recuerdan la clorofila?). Una particularidad del Cl2 así como la de los otros halógenos, es la de oxidarse y reducirse a sí mismo en medio básico, en lo que se conoce como el fenómeno de dismutación. Se obtienen así dos iones donde el cloro exhibe estados de oxidación distintos: el hipoclorito (+1) y el cloruro (-1), a partir del cloro (0).

½ Cl2 (g) + OH– (ac) → ClO– (ac)+ e– + H2O oxidación del cloro (0) a hipoclorito (+1) (1) Cl2 (g) + e– →2 Cl– (ac) reducción del cloro (0) a cloruro (-1) (2) _________________________________________________________________________

Cl2 (g)+ 2 OH– (ac)

→ ClO– (ac)+ Cl– (ac)+ H2O

Reacción completa (3)

El fruto de esta reacción resulta ser la popular lavandina, conocida en el mundo científico como hipoclorito. Como puede verse, si le agregamos ácido, la reacción procede a reactivos, para reequilibrarse, y se libera cloro gaseoso, que es terriblemente tóxico. Para corroborar que la reacción es espontánea se te propone calcular los potenciales de las reacciones (1), (2) y (3).

Materiales: Un Erlenmeyer con tapón, preferentemente de goma. una jeringa. Solución acuosa de bicarbonato de sodio.

Desarrollo: Coloca en el Erlenmeyer 10 mL de lavandina y lleva el volumen de líquido hasta aproximadamente 50 mL agregando agua. Vierte unas gotas de vinagre, tapa de inmediato y observarás que se desprende un gas de color verde: es cloro (Cl2). ¡¡BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA LO INHALES!! ¡¡ES MUY TOXICO!! La reacción, como verás, es reversible. Puedes deshacerte del cloro agregando al Erlenmeyer la solución de bicarbonato de sodio por medio de la jeringa. Observa cómo después del agregado y con una breve agitación, el color verde desaparece por completo. Plantea la reacción total y discute el papel que desempeñan el vinagre y el bicarbonato de sodio en las reacciones. Si te animas, plantea los potenciales en ambos medios, ácido y básico. Finalmente, relee las precauciones que están escritas (deberían estarlo) en la botella de lavandina y discútelas con tus compañeros y con tu profesor.

Algunos azúcares no se queman solos

...y un simulador muy barato de la cadena respiratoria. Objetivos: Que veas una cadena de reacciones redox en acción, en este caso la oxidación de glucosa con oxígeno, mediada por el azul de metileno (AM) y que puedas compararlas con las que ocurren en procesos biológicos.

Materiales del hogar: En caso de que se termine la solución de azul de metileno provista, puedes conseguir más en un acuario.

Introducción: Generalmente, las pilas que conoces vienen envasadas, como las que utilizaste en experimentos anteriores. Por eso, puede parecerte que es muy difícil controlar la energía química, en especial si se trata de reacciones de oxidorreducción. En realidad, las reacciones redox (como familiarmente las conocemos) forman parte de casi todos los intercambios energéticos que conocemos, sobre todo de los procesos más importantes para la vida, como la respiración y la fotosíntesis. En este experimento verás cómo funcionan dos reacciones redox acopladas, es decir, una ocurriendo a continuación de la otra. Esta pequeña cadena de reacciones te mostrará un ejemplo simple de cómo se transfieren los electrones desde el oxígeno del aire a un azúcar, que bien podría tratarse de la que has ingerido con la comida...

Materiales:

Un matraz con tapón. Solución de azul de metileno (2% en etanol) Solución de glucosa (24 g L–1 ). No sirven otros azúcares comunes. La reacción se desarrolla en medio muy alcalino, por lo que se requiere solución acuosa aproximadamente 1 M de NaOH (aprox. 40 g L–1).

Procedimiento: Mezcla volúmenes iguales de las soluciones de NaOH y glucosa en el matraz (entre 50 y 100 mL de cada solución), de tal manera de llenar el recipiente hasta la mitad. Agrega unas gotas de solución de azul de metileno (AM). Tapa el matraz y espera pacientemente. ¿Qué ocurre con la solución? Anota tus observaciones en el cuaderno de laboratorio. Destapa el matraz para que entre el aire (por consiguiente entrará oxígeno en contacto con la solución) y agita vigorosamente. Registra los cambios y repite el proceso hasta que no haya más decoloración del azul de metileno, o hasta que te resulte aburrido (lo que suele ocurrir antes de 40 ciclos). Plantea las reacciones que ocurren, y por qué ocurren en cada caso. Etapa I: anaeróbica (sin aire) AMox (azul) + glucosa (ac) → AMred + ácido glucónico (ac) Etapa II: aeróbica (participa el O2 del aire) AMred (incoloro) + O2 (g)+ 2H2O → AMox (azul) + 4 OH– (ac) ¿Cuál es la reacción total (suma de las etapas I y II)? ¿Qué papel cumple el AM ? ¿Aparece en la ecuación total? Nota experimental: Puede suceder que la decoloración del azul de metileno tarde mucho, o no se produzca. Recuerda que ES CRUCIAL QUE EL MEDIO DE REACCIÓN SEA BÁSICO, así se cataliza la reacción de reducción por la glucosa. Una punta de espátula de glucosa agregada en el medio de reacción ayuda muchísimo, en caso de que la experiencia no funcione.

Experimentos de química Experimento 7- Dióxido de carbono al ataque Experimento 8 - Manzanas oscuras Experimento 9 - Tinta invisible Experimento 10- Separar arena de sal Experimento 11- Destilando agua salada Experimento 12- Cromatografía de la tinta Experimento 13- Rompiendo el agua Experimento 14- Un indicador a partir de la lombarda Experimento 15- Hacer desaparecer un ácido Experimento 16- Bolas danzantes Experimento 17- La combustión de una vela Experimento 18- Presencia del dióxido de carbono Experimento 19- Pila casera Experimento 20- Reciclado de papel Experimento 21- Recuperar la forma

Experimento 7 PROBLEMA : Los extintores de fuego trabajan ahogando el fuego. Cortan el oxígeno que el fuego necesita para arder. Se trata de extinguir una llama utilizando dióxido de carbono que no permite la combustión MATERIALES: un recipiente profundo, una vela, bicarbonato de sodio y vinagre. PROCEDIMIENTO : Colocar la vela en el recipiente sujetándolo con su propia cera. Encender la vela. A continuación echa dos cucharadas de bicarbonato y sobre este el vinagre. Rápidamente verter la masa burbujeante en el recipiente teniendo cuidado en no apagar la llama directamente. Si la vela no se apaga directamente, añade un poco más de vinagre y el bicarbonato en el recipiente. ¿QUE SUCEDE?: La reacción química entre el bicarbonato (una base) y el vinagre (ácido débil) se forma dióxido de carbono. Como es más pesado que el aire, el dióxido de carbono, llena el recipiente, expulsando el oxígeno (y el resto del aire). Sin oxígeno la llama muere. Experimento 8 PROBLEMA: Sabes que muchas frutas se vuelven oscuras cuando se hacen viejas. Una gran parte del proceso de envejecimiento se provoca por la acción del oxígeno del aire. Las frutas, como las manzanas, pueden conservarse por refrigeración, que hace más lento el proceso, o cubriéndolas para evitar el oxígeno que actúa sobre la fruta. MATERIALES: una manzana fresca, zumo de limón, envoltura plástica para conservar alimentos

10 PROCEDIMIENTO: Corta tres trozos de una manzana nueva. Cubrir estrechamente un trozo con la funda de plástico. Impregna un segundo trozo con zumo de limón. No hagas nada con el tercer trozo. Colócalos en una mesa lejos del sol. ¿QUÉ SUCEDE?: El trozo cubierto por el plástico estará en buena condición mientras que el trozo descubierto se quedará oscuro. El trozo cubierto con limón quedará en buen estado. El zumo de limón contiene vitamina C (ácido ascorbico), que es un antioxidante. En otras palabras, previene o hace más lenta la acción del oxígeno sobre la fruta. Experimento 9 MATERIALES: jugo de cebolla, zumo de limón o leche, una plumilla PROCEDIMIENTO: Con jugo de cebolla, zumo de limón o leche se escribe un mensaje sobre un papel blanco. Es conveniente mojar a menudo la plumilla en el líquido elegido. Dejar secar el líquido, el mensaje escrito deja de estar visible. Si planchamos el papel o lo colocamos en el horno durante algunos minutos vuelve a aparecer de nuevo. ¿QUE SUCEDE?: La aparición del mensaje se debe a que los sólidos contenidos en los líquidos utilizados se queman más rápidamente que el papel. Experimento 10 MATERIALES: mezcla de arena y sal, agua, papel de filtro PROCEDIMIENTO: Colocamos una cucharita con una mezcla de arena y sal en un recipiente. Añadimos 25 cm3 de agua y removemos la mezcla durante unos minutos (la sal se disuelve porque es soluble en agua). Cuidadosamente hagamos pasar la mezcla a través de un filtro de papel colocado en un embudo. Recoger la disolución de sal en un evaporador. En el filtro se queda la arena como residuo que se puede lavar con agua para obtener arena pura. Experimento 11 PROBLEMA: Para averiguar si el agua de mar es una sola sustancia no podemos utilizar únicamente la vista ni siquiera con el microscopio. Sin embargo podemos utilizar el siguiente procedimiento MATERIALES: disolución sálina, un cazo pequeño, fuente de calor, tapa para el cazo PROCEDIMIENTO: Echamos agua de mar o una disolución salina, previamente preparada por nosotros, en un cazo pequeño . Se coloca el cazo sobre un fuego y se tapa con una tapa grande inclinada (para que el vapor de agua que aparece al calentarla caiga y se condense sobre un plato y pueda recogerse). Calentamos hasta que toda el agua se evapore y el agua que se condensa en la tapa caiga al plato. ¿QUÉ SUCEDE?: Observamos que queda como residuo la sal blanca y que el agua condensada en la tapa es agua pura. Experimento 12 PROBLEMA: ¿Qué es la tinta?. ¿Una mezcla? ¿Una disolución? MATERIALES: tinta, papel secante, frasco con agua PROCEDIMIENTO: Se coloca una pequeña cantidad de solución sobre una tira doblada de papel secante a una distancia de 2,50 cm de un extremo. Cuando la gota se ha secado colocar el papel secante en posición vertical dentro de un frasco de un litro que contenga agua hasta un nivel de 1,25 cm sobre el nivel del agua. En poco tiempo el agua ser absorbida por el papel secante y empezar a disolver la mancha de la disolución. Las sustancias disueltas irán ascendiendo hasta quedar depositadas en el papel secante. Puede observarse una separación de colores. Este procedimiento puede aplicarse a otras disoluciones coloreadas: té cargado, lombarda, café, tabaco, salsa de tomate, jugo de remolacha... Experimento 13

11 MATERIALES: dos lapiceros afilados por los dos lados, una pila de 9 voltios, un cable para 15 amperios, un tarro de agua, papel, tijeras y cinta adhesiva . PROCEDIMIENTO: Se cortan dos trozos de cable de 20 cm que se unen a los polos de la pila utilizando cinta adhesiva. - Con el otro extremo de los cables se hace un lazo para que encaje en la punta de la mina de los lapiceros. Se coloca un cuadrado de papel sobre el tarro de agua. Se clavan en el papel los lapiceros de manera que las puntas opuestas al lugar donde se atarán los cables que están en el agua. Se colocan los lazos de los cables sobre las puntas de las minas lo que hace que la corriente eléctrica fluya por los cables y las minas a través del agua. ¿QUÉ SUCEDE? : Se observan burbujas formádose alrededor de la punta de los lapiceros. Las burbujas son de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se concentra alrededor del lápiz conectado al polo negativo mientras que el oxígeno lo hace en el negativo. El agua es por tanto una sustancia compuesta de dos elementos químicos: el hidrógeno y el oxígeno. El paso de la corriente eléctrica ha producido la descomposición del agua en sus dos elementos. Experimento 14 MATERIALES: una lombarda, agua, foco de calor, una cazuela, una botella con tapón PROCEDIMIENTO: Cortar en trozos pequeños una cuarta parte de una lombarda . Los trozos se colocan en una cazuela a la que se añade agua hirviendo suficiente para cubrir la lombarda . Remover y dejar los trozos en remojo durante al menos quince minutos. Separar el líquido de la lombarda filtrándolo. Guardar el líquido en una botella con tapón y poner una etiqueta . Con este indicador se puede averiguar qué ácidos y qué bases hay en nuestro entorno. En varios frascos pequeños se echa el indicador, uno de ellos se utilizar de control. En cualquiera de los otros se echa el líquido que se quiere valorar. ¿QUÉ SUCEDE?: el líquido se vuelve rosado la sustancia añadida es ácida. Si el líquido se vuelve azul o verde el liquido pertenece a un grupo de sustancias llamadas bases. Experimento 15 MATERIALES: un limón, dos frascos, bicarbonato sódico, un indicador PROCEDIMIENTO: Se exprime el limón en un frasco y en otro ponemos dos centímetros de agua en el que se disuelven dos cucharadas de bicarbonato sódico. Tendremos así un ácido, el limón y una base, el bicarbonato sódico. Esto puede comprobarse añadiendo unas gotas de indicador. A un vaso con limón, con unas gotas de indicador, se le van añadiendo con un cuentagotas pequeña cantidades de la base. ¿QUÉ SUCEDE? : Veremos que el líquido va pasando de rosa a violeta. Este cambio de color indica que el ácido se va neutralizando.

Experimento 16 MATERIALES: un recipiente, naftalina, bicarbonato, vinagre PROCEDIMIENTO: Se echan en un recipiente profundo con agua bolas de naftalina y dos o tres cucharadas de bicarbonato. Se añade agua hasta las tres cuartas partes y a continuación, lentamente, vinagre. ¿QUÉ SUCEDE? : Se forman burbujas de dióxido de carbono que se adhieren a las bolas de naftalina y las ayudan a flotar, ascendiendo y descendiendo. Experimento 17 PROBLEMA: Determinar la existencia del oxígeno en el aire. MATERIALES: una vela, un plato hondo, agua, un vaso.

12 PROCEDIMIENTO: Se coloca una vela en un plato hondo o cazuela sujetándola al fondo con cera derretida. Se echa una cierta cantidad de agua en el recipiente y se enciende la vela. Se cubre con un vaso. Al cabo de poco tiempo la llama se hace más pequeña, da mucho humo y se apaga. El agua del plato sube en el interior del vaso. ¿QUÉ SUCEDE?: El oxígeno consumido durante la combustión de la vela se une al carbono, elemento contenido en ella, formádose dióxido de carbono. Experimento 18 PROBLEMA: Detectar la presencia del hidróxido de carbono en el aire MATERIALES: óxido de calcio, una botella de un litro, una vela, un vaso más corto que la vela PROCEDIMIENTO: Se prepara en primer lugar una disolución de agua de cal (hidróxido de calcio) poniendo una cucharada de cal (óxido de calcio) en un litro de agua. Se agita la mezcla y se deja reposar varias horas (siempre que se saque agua de cal de esta botella debe volverse a llenar para que nunca quede aire dentro). Se fija una vela en el fondo de un vaso con cera y en el que después se echa agua de cal. ¿QUÉ SUCEDE?: Al encender la vela se produce dióxido de carbono que como es más pesado que el aire se va al fondo del vaso, entrando en contacto con el agua de cal. Al combinarse con ella forma un polvo blanco que la enturbia poniendo de manifiesto su presencia. Experimento 19 PROBLEMA: Construir una pila con materiales sencillos MATERIALES: un frasco ancho, una tira de cinc, un tubo de cobre, un diodo luminiscente (LED), dos cables y vinagre. PROCEDIMIENTO: Se llena el frasco con vinagre y se une un extremo de los cables al cobre y cinc y el otro a cada terminal del LED. Sumergir los electrodos en el vinagre y el led se ilumina (la tensión y la intensidad de la corriente pueden determinarse con un polímetro en el que deben poder medirse miliamperios. Pueden construirse otras pilas utilizando como liquido en el que se sumergen los electrodos agua salada. También puede construirse una pila con un limón en el que se clavan los dos electrodos. Experimento 20 PROBLEMA: Reciclar papel MATERIALES: doce hojas de papel higiénico, rodillo de cocina, tela metálica, dos hojas de fieltro PROCEDIMIENTO: Se vierte un litro de agua en un recipiente y se le añaden doce hojas de papel higiénico. Se remueve la mezcla hasta que el papel quede deshecho en el agua. Se sumerge en la mezcla la tela metálica. Se saca la tela metálica para que las fibras queden en ella y el agua escurra. Volcar la lámina que se ha formado sobre un trozo de fieltro colocando el otro trozo encima. Pasar un rodillo de amasar por encima para que escurra el agua. Retirar el trozo de fieltro superior y colocar un segundo fieltro. Dejar secar en una habitación templada. Experimento 21 PROBLEMA: Comprobar que los materiales plásticos recuerdan la forma que tuvieron inicialmente MATERIALES: vaso de yoghurt, aceite, recipiente que se pueda calentar, foco de calor PROCEDIMIENTO: Calentar aceite a 130º y vertirlo sobre un vaso de yoghurt que esté sobre un recipiente más grande. ¿QUÉ SUCEDE?: Un vaso de yoghurt se hace soplando una lámina de plástico a 130º por lo que si se vuelve a poner a esa temperatura de nuevo toma la forma de lámina.

Experimento 22 - El aire caliente y el aire frío Experimento 23 - Fabricar un globo Experimento 24 - Cohetes Experimento 25 - Fabricar un ala de un avión Experimento 26 - Construir un estetoscopio casero Experimento 27 - Un teléfono casero Experimento 28 - Distancia a la que se encuentra una tormenta Experimento 29 - Fabricar una brújula Experimento 30 - Espejos Experimento 31 - Una lupa Experimento 32 - Composición de colores Experimento 33 - Descomposición de colores Experimento 34 - Meter un pez en el acuario Experimento 35 - Hacer una película Experimento 36 - Vasos comunicantes Experimento 37 - Sifón Experimento 38 - Tornillo de Arquímedes Experimento 39 - Un submarino Experimento 22 MATERIALES:Una botella, un globo, un recipiente, agua caliente y hielo. PROCEDIMIENTO :- Coloca el globo en el cuello de la botella. Coloca la botella en el recipiente y llénalo con agua caliente. Después de algunos minutos verás que el globo empieza a hincharse. Sustituye el agua caliente por hielo. ¿Qué observas? Experimento 23 MATERIALES: Papel de seda, tijeras, pegamento, un secador de pelo PROCEDIMIENTO: Embadurna con pegamento las pestañas en las hojas de papel de seda que se han recortado previamente. Pega unos con otros los lados de cada rectángulo de papel . Hincha el globo gracias al aire caliente de un secador de pelo. El globo va a volar hasta el techo. Experimento 24 MATERIALES:Un globo, una pajita de refrescos, un carrete de hilo, cinta adhesiva.

14 PROCEDIMIENTO: Mete uno de los extremos del hilo en la pajita y sácalo por el otro extremo. Ata el hilo a dos extremos de una habitación. Corta dos trozos de cinta adhesiva. Hincha un poco el globo y fíjalo a la paja con cinta adhesiva. Mete algo más de aire en el globo y retuerce el extremo. Suéltalo de pronto ¿qué es lo que empuja el globo hacia adelante. El funcionamiento de este globo-cohete puede mejorarse si se le acopla una boquilla al extremo del globo. Puedes fabricar una cortando un trozo del capuchón de un bolígrafo viejo.

Experimento 25 MATERIALES:Un trozo de papel, cinta adhesiva, una regla PROCEDIMIENTO: Doblar en dos el trozo de papel. Pegar el borde superior a aproximadamente 2,5 cm del borde inferior de manera que la superficie superior sea curva, deslizar una regla en el pliegue del ala. Al soplar hacia el ala observarás que el ala se eleva. El aire que circula por encima de la superficie curva se desplaza más rápidamente que por debajo del ala. La presión del aire es entonces más fuerte debajo del ala y aparece una fuerza hacia arriba.

Experimento 26 MATERIALES:Dos embudos, un tubo de goma o de plástico PROCEDIMIENTO: Forma un estetoscopio uniendo los embudos de plástico utilizando el tubo. Coloca uno de los embudos sobre el pecho de un compañero y el otro embudo en tu oído. ¿Escuchas los latidos del corazón?. Con este estetoscopio pueden escucharse amplificados otros sonidos poco intensos como el tictac de un reloj.

Experimento 27 MATERIALES:Dos botes de yogur, dos cerillas de madera sin cabeza y un trozo de cuerda delgada. PROCEDIMIENTO:- Haz un agujero pequeño en el fondo de cada bote. Pasa la cuerda a través de los dos agujeros y anuda una cerilla en cada extremo. Con ayuda de una amigo tensa la cuerda y haz que se coloque uno de los botes en el oído. Habla muy bajito por el otro extremo. Los sonidos se han propagado por la cuerda.

Experimento 28 MATERIALES: Un reloj con segundero PROCEDIMIENTO: Una vez que se ve un relámpago mide cuantos segundos pasan hasta que se oiga el trueno. Como el sonido recorre aproximadamente 340 m en cada segundo. Si por ejemplo pasan diez segundos entre el relámpago y el trueno, la tormenta estará a 3400 metros.

Experimento 29 MATERIALES: Plato, rodaja de corcho, aguja, cinta adhesiva, un imán PROCEDIMIENTO: Imantar la aguja pasando un imán sobre ella en el mismo sentido durante 15 segundos. Pega la aguja a la rodaja de corcho y hazlo flotar en un plato con agua. El polo Norte de la aguja girará hacia el Norte. Experimento 30 MATERIALES: dos espejos planos, papel y lápiz, una cuchara sopera PROCEDIMIENTO: Mira tu imagen en un espejo. Guiña el ojo derecho ¿ qué ojo guiña la imagen?. Si te tocas la oreja izquierda ¿qué oreja te tocas en la imagen?. Escribe una letra P en un papel. Ponla delante de un espejo ¿qué ocurre?. ¿qué sucede si escribes la letra P al revés y la colocas frente al espejo?. Observa tu cara por ambos lados de una cuchara sopera ¿qué se ve en cada caso?. Coloca verticalmente dos espejos de bolsillo con sus extremos tocándose. Coloca una moneda entre los dos espejos.¿Cuántas monedas aparecen en la imagen?. Pon un tercer espejo de manera que se cierre un triángulo ¿qué ocurre ahora con la moneda?

Experimento 31 MATERIALES:un tapón de una botella, un clavo, un cuentagotas, una hoja de periódico PROCEDIMIENTO: Coloca el tapón de una botella sobre una hoja de papel de periódico. Con un clavo haz un agujero en el centro del tapón. Pon una gota de agua de manera que quede sobre el agujero. Si miras al periódico a través de la gota ¿qué observas?.

Experimento 32 MATERIALES:un vaso o tarro de mermelada, agua, hoja de papel blanco. PROCEDIMIENTO: En un día soleado coloca un vaso o un tarro de mermelada lleno de agua en el alfeizar de una ventana de manera que dé el sol en el agua. Coloca una hoja sobre el papel blanco ¿qué colores aparecen?. Experimento 33

16 MATERIALES:cartulina, un compás o un tapón, lápices de colores, palos de cerillas. PROCEDIMIENTO: Recorta un círculo pequeño que has hecho con un compás o con un tapón en una cartulina. Divídelo en cuatro cuartos trazando líneas que pasen por el centro. Pinta de azul dos de los cuartos y los otros dos de amarillo pero alternando el color en cada cuarto. Haz un agujero en el centro de la cartulina y pasa por el el palo de una cerilla a la que se ha afilado la punta.Haz girar esta peonza.¿qué color se ve cuando gira?. Fabrica otras peonzas con otros colores. (Puedes repetir el proceso pintando con lápices de diferentes colores) Experimento 34 MATERIALES:un lápiz, tarjetas, material de dibujo PROCEDIMIENTO: Dibuja un pez y un acuario separados por una tarjeta, el pez estará en un lado de la tarjeta y el acuario en la otra. Fija la tarjeta sobre un lápiz. Sujeta el lápiz entre las palmas de la manos. Frota las manos para hacer girar el lápiz. Verás al pez nadando en el acuario. Experimento 35 MATERIALES: Papel, lápiz, aguja e hilo de nylon PROCEDIMIENTO: Cortar el papel en pequeños cuadrados de 7,5 cm x 7,5 cm. Dobla los cuadrados por el centro y ensámblalos en forma de libro haciendo una costura a lo largo del pliegue con la aguja y el hilo. Sobre cada página del libro, dibuja uno de los diseños que aparecen más arriba ( o invéntate uno). La imagen en cada página es ligeramente diferente de la precedente. Debes hacer los dibujos sobre cada página. Cuando el librito esté acabado haz pasar las páginas rápidamente con el pulgar: ¡la historia se anima!

Experimento 36 MATERIALES: 2 botellas de plástico, un tubo de plástico PROCEDIMIENTO: Quita la base de las dos botellas. Une el conjunto con el tubo de plástico como muestra la figura (es necesario que los cierres sean herméticos). Llena la botella B de agua. Busca la manera de disponer la botella con respecto a la B para que el agua suba a diferentes alturas. Si quitas la botella A y colocas el tubo en un recipiente obtendrás un chorro de agua. ¿Qué efecto se produce si reduces el tamaño del orificio del tubo?¿qué otras soluciones permiten aumentar la altura del chorro de agua?

Experimento 37 MATERIALES: 2 recipientes, un tubo de plástico PROCEDIMIENTO: Coloca un recipiente vacío debajo de uno lleno de agua. Llena de agua el tubo tapando uno de los extremos con el dedo. Coloca este extremo en el recipiente lleno de agua y coloca el otro extremo en el recipiente vacío. Retira el dedo y el agua sube por el tubo hasta caer en el recipiente vacío.

Experimento 38 MATERIALES: 1 eje (metálico, de madera), 1 botella de plástico, 1 tubo de plástico transparente, 2 recipientes, 1 tubo de pegamento PROCEDIMIENTO: Fija la botella sobre el eje de manera que queden unidos. Enrolla el tubo alrededor de la botella y pégalo. Con este tornillo de Arquímedes podrás trasvasar agua de un recipiente a otro. Experimento 39 MATERIALES:Una botella de plástico, plastilina, un tubo de plástico, monedas, cinta adhesiva PROCEDIMIENTO: Haz dos o tres agujeros pequeños en un lado de la botella. Pega con la ayuda de la cinta adhesiva tres o cuatro monedas en el mismo lado de la botella. Estos pesos harán que la botella se hunda. Coloca el tubo en el tapón de la botella cerrándolo con plastilina. Coloca el submarino en la bañera, déjalo llenarse de agua y hundirse. Sopla el tubo para enviar aire a la botella. Esto hace que el agua salga por los agujeros y permite que el submarino se llene de aire. El submarino sube a la superficie.

Experimento 40 -La potencia de las piernas Experimento 41 - Engranajes Experimento 42 - Rodamientos Experimento 43 - Construir una turbina de agua Experimento 44 - Conservación de la energía Experimento 45 - Presión trabajando Experimento 46 - Pruebas del principio de Bernouilli Experimento 47 - Construir una pila Experimento 48 - Construir una bombilla Experimento 49 - Efectos magnéticos de la corriente eléctrica Experimento 50 - Construcción de un galvanómetro Experimento 51 - Construcción de un electroimán Experimento 52 -Construcción de un motor Experimento 53 - Medir la energía eléctrica Experimento 54 - Construcción de un generador eólico Experimento 55 - Dínamos y motores

Experimento 40 - Pésate y transforma tu peso en Kg. Busca una escalera con escalones normales. Pide a un amigo que cuente segundos con un reloj mientras subes las escaleras. ¿Cuántos escalones subes en dos segundos?. Multiplica el peso por el número de escalones que subes y por la altura de cada escalón (en metros). . El cociente entre el número anteriormente obtenido y el número de segundos es aproximadamente la potencia de tus piernas en vatios. Experimento 41 - Un engranaje como el que vamos a construir permite cambiar la dirección del movimiento. Se necesitan dos rodajas de patata, dos palillos y dos clavos pequeños. Se colocan los palillos en el borde de las rodajas de patata y un clavo en su centro. Una de las rodajas se sitúa sobre un panel vertical y la otra horizontalmente sujetándola por el eje y utilizándola para hacer girar la rodaja vertical. - Dale la vuelta a tu bicicleta y colócala boca arriba ¿Cuántas vueltas da la rueda de atrás cuando la de los pedales dan una? (ritmo de giro). Experimento 42 - Ata una cuerda a un ladrillo. Tira de él arrastrándolo sobre una superficie lisa y comprueba la fuerza que haces. Amarra el extremo de la cuerda al dinamómetro y observa la fuerza que indica ‚ste en el momento en que el ladrillo comienza a moverse. Anota la fuerza que hay que hacer. Repite el proceso con dos, tres y cuatro ladrillos. Pon unas canicas dentro de una tapa de "hojalata", y sobre ésta, un ladrillo. Anota la fuerza para la que se inicia ahora el movimiento. Repite el proceso con dos, tres o cuatro ladrillos.

Experimento 43 Corta cuatro rectángulos de papel bristol de 3,5 cm de largo por 2 cm de ancho. Dobla por la mitad las "paletas" y pega la mitad a una bobina de hilo. Inserta un lápiz en el agujero central de la bobina y coloca la turbina debajo de un grifo ligeramente abierto: la fuerza del agua la pone en movimiento.

Experimento 44 Con la ayuda de una cuerda cuelga del techo un ladrillo u otro objeto pesado. Separa este objeto de su posición de equilibrio y déjala oscilar. Analiza las transformaciones de energía que tienen lugar. Si se suelta la piedra a unos centímetros de tu barbilla sin impulsarla ¿debes retirarte para que la piedra no te golpee? ¿por qué? Experimento 45 Conecta dos jeringas de diferente tamaño con un tubo de plástico. Si empujas uno de los pistones se puede observar que el agua es "rígida" y no elástica. La presión ejercida sobre un pistón se transmite a través del agua y actúa sobre el pistón de la otra jeringa.

Experimento 46 - Sopla a través de una paja doblada y comprueba si puedes hacer que una bola de ping-pong se mantenga en el chorro de aire. - Coloca dos hojas de papel juntas y sopla. ¿se separan? Experimento 47 - Busca un limón y pincha en él una lámina de cobre y otra de cinc. Asegúrate que las dos láminas no se tocan. Pon la lengua sobre las dos láminas. (Tu lengua es un detector de electricidad).¿qué sientes? ¿de dónde procede la energía química de la pila?.¿Funcionaría si se utilizaran dos láminas iguales?. Experimento 48 Se necesitan dos pilas, alambre, dos clavos, un recipiente de vidrio de boca ancha con una tapa que cierre bien y no conduzca la corriente eléctrica, hilo de cobre que puede sacarse de un cable ordinario.Clava los clavos en la tapa separados unos 5 cm y, para evitar que entre aire en el recipiente, poner plastilina para taponar los orificios. Construye el filamento de la bombilla enrollando varias vueltas de hilo de cobre alrededor de un palillo y retirarlo después. Coloca el filamento entre los dos clavos. Introduce en el recipiente una vela encendida y se cierra. Cuando la vela se apaga conecta la corriente (la vela consume el oxígeno evitando en parte que se produzca la combustión cuando el hilo está al rojo.

Experimento 49 Magnetiza una aguja frotándola con un imán. Corta una rodaja de corcho de 1cm de grosor. Atraviesa con la aguja el corcho por su centro de manera que flote bien cuando se ponga en un plato con agua. Da de veinte a treinta vueltas con el cable alrededor del plato. Sujeta el cable con cinta adhesiva. Llena el plato con agua y colócalo en un lugar alejado de aparatos eléctricos. Pon el corcho en el plato y espera hasta que se quede inmóvil (se estabiliza con un extremo de la aguja apuntando al Norte). Quita 2 cm de aislante de los extremos del cable y conecta un extremo con el terminal negativo de una pila. Cuando conectes el otro cable con el terminal positivo la aguja experimentar una sacudida y media vuelta. El cable que rodea el plato produce un campo magnético que hace a la aguja magnetizada alinearse con él. Experimento 50 Se utilizarán una brújula, cartón duro e hilo conductor (del que se hacen las bobinas). Dobla los extremos del cartón para cubrir los costados de la brújula. Coloca la brújula sobre la base así construida de manera que la dirección Norte-Sur coincida con la dirección de los costados. Da vueltas al hilo conductor alrededor de la base y la brújula (unas cien vueltas). Quita el esmalte a los dos extremos del cable. Cuando se conectan estos a una pila la aguja magnética se desvía más o menos según la intensidad de la corriente que la recorre. La corriente eléctrica que circula por el conductor crea un campo magnético que interactúa con el campo magnético de la aguja de la brújula. Experimento 51

Coge un clavo de 12 cm de largo, 3 metros de cable y una pila. Da sesenta vueltas de cable alrededor del clavo y fíjalo con cinta adhesiva para que no se desenrolle. Quita 2 cm del plástico aislante en cada extremo suelto del cable. Enrolla un extremo del alambre descubierto alrededor del terminal + de la batería. Haz que el otro extremo del cable metálico toque el terminal - de la pila. El electroimán así construido atraerá a objetos pequeños que contienen hierro. Experimento 52 - Se necesitan una pila de 6 voltios, dos clips para papel, 25-30 cm de hilo de cobre, papel de lija, unos alicates y un imán.Dobla los clips en forma de "S". Sujeta cada uno a un borne de la pila. Enrolla el hilo de cobre formando una bobina dejando en los extremos un trozo liso. Frota los extremos con lija para aumentar su conductividad. Pon la bobina en equilibrio sobre la "S" de los clips. Sujeta el imán cerca de la bobina y el motor empezar a girar. Experimento 53 - El contador eléctrico de una casa indica la energía eléctrica que se ha consumido. Lee el contador de tu casa hoy y vuelve a leerlo mañana a la misma hora. Calcula cuánta energía se ha gastado. Intenta localizar los elementos que consumen más.

Experimento 54 Se utilizan una hélice de aeromodelismo (de aproximadamente 15 cm de diámetro, dos clavos largos, dos clavos cortos, un pequeño imán cuadrado, dos ángulos de metal (por ejemplo de un mecano), un diodo luminiscente, alambre para hacer bobinas, un bloque de madera. Enrolla 1000 vueltas alrededor de uno de los clavos largos y se coloca este clavo en la plataforma de madera. Clava los dos clavos cortos, conecta el diodo y los extremos de la bobina (previamente liberados del esmalte) como muestra la figura. Pega el imán a la cabeza del clavo largo y colócalo en los dos soportes cuidando que el imán quede bien alineado con la cabeza del clavo sobre el que se ha hecho la bobina. Coloca en el otro extremo la hélice. Impulsa aire con un ventilador sobre la hélice. Observa la iluminación del diodo. Experimento 55 Aunque se llama vulgarmente dínamo, en realidad es un pequeño alternador que transforma la energía mecánica en eléctrica. Conecta la dínamo de una bicicleta a los terminales de otra dínamo. Da vueltas a la rueda de la bicicleta para que haga girar la ruedecilla de su dínamo y observa como la ruedecilla de la segunda empieza también a girar (en realidad est actuando como un motor)

Experiencia 56: Celda de circulación

Si en tu casa existe alguna habitación calefaccionada puedes hacer la prueba. Coloca una vela en la puerta de la habitación al ras del suelo y otra en la parte superior de la puerta. Podrás ver así la inclinación de la llama y verificar que el aire frío más pesado entra a la habitación por debajo, mientras aire caliente sale por encima.

Experiencia 57: Botella-Fuente . El aire se expande al ser calentado. Materiales: • Una botella de vidrio con tapa de plástico a rosca. Un elemento punzante (un sacacorchos, por ejemplo). Colorante, una pajita, plastilina y una aguja. Procedimiento: • Hace un agujerito en la tapa de la botella, con el sacacorchos • Llena la botella hasta la mitad con agua fría. Agregá unas gotas de colorante. • Enroscá con firmeza la tapa y atravesala con la pajita (por el agujero). Luego sellala con plastilina. Tapá el extremo de la pajita con una bolita de plastilina y atravesala con una aguja para hacer un agujerito. • Cuidadosamente colocá la botella en un bol con agua muy caliente. El aire de la botella se expande, presiona el agua y la fuerza a salir por la pajita. Ya tenés la fuente...

Experiencia 58: Construye un barómetro

Materiales: • Una botella de plástico grande, un bol, dos bandas elásticas, un trozo de cartón y un poco de agua Procedimiento: • Armá una escala con una tira de cartón delgado y adherila a la botella con las bandas elásticas (obviamente que la escala quede a la vista). • Llená las tres cuartas partes de la botella con agua y el bol casi hasta el borde. • Colocá la botella boca abajo dentro del bol (para esto deberás poner tu mano sobre la boca de la botella y soltarla cuando el cuello de la misma ya esté bajo el agua). Enderezá la botella. • El nivel del agua en la botella se elevará por la presión del aire que empuja hacia abajo el agua del bol. • Marcá el nivel del agua del día en que construiste tu barómetro. Podés averiguar el valor de la presión atmosférica que da el observatorio meteorológico y anotarla para tenerla como referencia. Notarás si la presión es más baja o más alta que ese valor, o lo que es más importante, si está bajando o subiendo.

Experiencia 59: Midiendo la humedad del aire

Materiales: • Dos termómetros, algodón, bandas elásticas, un cordel y un pequeño bol con agua Procedimiento: • Envolvé los bulbos de ambos termómetros con la misma cantidad de algodón. Para que el algodón no se salga aseguralo con una banda elástica. • Atá un trozo del cordel en el otro extremo de cada termómetro y colgalos de la pared (a la sombra), en el jardín de tu casa o en un patio (deben estar al aire libre). Colocá un bol con agua bajo uno de ellos, de manera que su punta quede adentro. • Leé las temperaturas y calculá la diferencia entre ambas. Usá la tabla que se adjunta para averiguar la humedad del aire. Cuando el agua del algodón se evapora desprende calor, por lo que las temperaturas que se leen en el termómetro húmedo serán menores que en el seco. Si el aire es muy húmedo, menos agua se evaporará, la diferencia de temperaturas entre ambos será menor y la medida de humedad mayor. La humedad se mide en porcentaje.

Temperaturas en el termómetro seco

Diferencia entre los termómetros seco y húmedo 1ºC

2ºC

3ºC

4ºC

5ºC

6ºC

7ºC

8ºC

9ºC

10ºC

10 a 14ºC

15 a 19ºC

20 a 25ºC

% de humedad

Experiencia 60: Una veleta

Materiales: • Un cartón delgado, un forro adhesivo, 1 metro de varilla, pegamento, cinta adhesiva, dos grampas para cables y la tapa de una birome. Procedimiento: • Dibujá la veleta sobre el cartón y recórtala. Cubrí un lado con el forro y dibujá una línea en el centro. •

Doblá la veleta por la mitad. Uní las dos mitades entre sí, con el forro hacia fuera, y cortá el extremo angosto en forma de punta. Usá cinta adhesiva para adherir la tapa de la birome a la veleta. Uní la veleta a la varilla por la tapa de la birome (la varilla debe ser un poco más delgada que el hueco de la tapa de la birome, de tal manera que permita que esta gire).

•

Fijá la varilla contra un poste de madera sosteniéndola con las grampas, de modo tal que la varilla no pueda girar (que sólo gire la veleta) Encontrá puntos de referencia, para indicar el norte, el sur, el este y el oeste, o usá una brújula. El viento hace girar la veleta hasta que su punta señala el lugar de donde proviene. Recordá que el viento se nombra con la dirección desde donde sopla. Si la punta indica el este, el viento está soplando de este a oeste y el viento se llama este.

•

Experiencia 61: Midiendo la velocidad del viento

Materiales: • Una caja de zapatos, una aguja de tejer, un transportador, una lámina de plástico y un marcador indeleble. Procedimiento: • Usando el transportador y el marcador, debés armar una escala de velocidades del viento (desde 0 a 90º, con intervalos de 5º) sobre la lámina de plástico. • Cortá los extremos de la caja de zapatos y de su tapa. Recortá un agujero en el costado de la caja cerca del extremo y adherí la escala en su interior para que se vea a través del agujero. • Insertá la aguja en el agujerito y movela hasta que gire libremente. Recortá la solapa, un poquito más pequeña que la boca de la caja (para que pueda moverse sin rozar e indicar la fuerza del viento), y fijala a la aguja. •

Calculá la velocidad del viento con la tabla siguiente:

Angulo

Km/h

Angulo

Km/h

Angulo

Km/h

Angulo

Km/h

18-20

28-30

40-43

8-11

21-23

31-33

44-48

12-14

24-25

34-36

49-54

15-17

26-27

37-39

También podés calcular la velocidad del viento a través de la escala Beaufort

Experiencia 62: Construcción de un pluviómetro

Materiales: • Una botella alta de plástico (con fondo plano y transparente) y una regla Procedimiento: • Con una tijera cortá unos 10 cm de la parte superior de la botella • Colocá la parte superior de la botella, boca abajo, sobre la parte inferior. Formarán un embudo y el recipiente colector. El embudo dirigirá la lluvia hacia adentro de la botella y además evitará que se evapore. • Instalá tu pluviómetro lejos de árboles y edificios y tratá de que quede fijo (para que no se tumbe, enterrando un poco su base). Usá una regla para medir la cantidad de lluvia que cae en un tiempo determinado. • Si medís nieve, no necesitás el embudo. 12 cm de nieve equivalen a 1 cm de agua (aproximadamente)

Experiencia 63: Formamos una "nube". Este experimento muestra cómo se forma una nube cuando el aire caliente se enfría. Materiales: • Un frasco de vidrio grande, una pequeña bandeja para horno, un poco de hielo Procedimiento: • Colocá en el frasco un poco de agua caliente • Colocá algunos cubos de hielo en la bandeja. Poné la bandeja sobre el frasco. • El aire del interior del frasco se eleva y es enfriado por el hielo. El vapor de agua que contiene condensa y forma gotitas. Ya tenés tu nube.

Experiencia 64: El arco iris

Materiales: • Un bol con agua, un trozo de cartón blanco, un espejo pequeño y un hermoso día de sol . Procedimiento: • Poné el bol en un lugar con mucho sol. Colocá el espejo dentro del agua, apoyándolo en el borde. • Ajustá el ángulo del espejo hasta que un rayo de sol caiga sobre su superficie. Mové el cartón enfrente del bol, hasta que un "arco iris" aparezca reflejado en él. • La luz visible se refracta al entrar en el agua. Entonces es reflejada por el espejo y refractada otra vez al salir del agua, produciendo el arco iris. El agua del bol actúa como una gota de lluvia.

Experiencia 65: Mini tornado

Materiales: • Dos botellas de plástico transparente, idénticas (con tapas de plástico), un pegamento fuerte y un sacacorchos. Procedimiento: • Usá el pegamento para pegar las tapas de las botellas entre sí, las superficies planas juntas. • Dejá que el pegamento se seque y hacé un agujero a través de ellas con un martillo y un clavo. • Llená, hasta las 3/4 parte de una botella con agua. Enroscá la tapa en la botella con agua y luego a la botella vacía. • Da vuelta la botella y hacela rotar suavemente. El agua forma un vórtice al pasar de una botella a otra.

Experiencia 66: Indicador de lluvia ácida: • • •

Juntá agua de lluvia en un frasco. Picá tres hojas de repollo y colocalas en una cacerola con 1/2 litro de agua. Hervilas durante 10 minutos. Dejá que la mezcla se enfríe, colala y luego volcala dentro de un jarro. Para probar si el indicador funciona en dos frascos distintos poné un poco del indicador, a uno agregale unas gotas de vinagre y al otro bicarbonato. De la misma forma usá el indicador para probar cuán ácida es la lluvia. Cuanto más rosa se vuelva el indicador, más ácida será la sustancia que se le ha agregado.

Experiencia 67: Un radiómetro (un radiómetro es un instrumento que se usa la reflexión y la absorción para medir la energía solar) Materiales • Un marcador negro, la envoltura de un chicle (los que tienen un lado blanco y el otro plateado), un frasco de mermelada vacío, un lápiz, papel de aluminio, pegamento fuerte, hilo y un fósforo Procedimiento • Con el marcador pintá de negro el lado blanco del envoltorio de chicle. Cortalo en cuatro pedazos de 2 por 2,5 cm. • Uní los pedazos de papel a uno de los extremos del fósforo, con las superficies brillantes en la misma dirección. Pegá 12 cm. de hilo en el otro extremo. •

•

Envolvé el lado libre del hilo alrededor del lápiz y aseguralo con cinta adhesiva de tal manera que el radiómetro quede suspendido dentro del frasco. Ahora ponelo en un lugar con mucho sol. El radiómetro gira cuando la energía solar es absorbida por las superficies negras y reflejada por las brillantes

68 - Un poco de información previa ¿Qué son ácidos y bases ?

Los ácidos y bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por las propiedades que manifiestan. Los ácidos : • tienen un sabor ácido • dan un color característico a los indicadores (ver más abajo) • reaccionan con los metales liberando hidrógeno • reaccionan con las bases en proceso denominado neutralización en el que ambos pierden sus características. Las bases : • tienen un sabor amargo • dan un color característico a los indicadores (distinto al de los ácidos) • tienen un tacto jabonoso. NOTA DE SEGURIDAD NO PRUEBES ningún ácido o base a no ser que tengas la absoluta certeza de que es inocuo. Algunos ácidos pueden producir quemaduras muy graves. Es peligroso incluso comprobar el tacto jabonoso de algunas bases. Pueden producir quemaduras. En la tabla que sigue aparecen algunos ácidos y bases corrientes :

ácidos y bases caseros ácido o base ácido acético ácido acetil salicílico ácido ascórbico ácido cítrico ácido clorhídrico ácido sulfúrico amoníaco (base) hidróxido de magnesio (base)

donde se encuentra vinagre aspirina vitamina C zumo de cítricos sal fumante para limpieza, jugos gástricos baterías de coches limpiadores caseros leche de magnesia (laxante y antiácido)

¿Qué es el pH ?

Los químicos usan el pH para indicar de forma precisa la acidez o basicidad de una sustancia. Normalmente oscila entre los valores de 0 (más ácido) y 14 (más básico). En la tabla siguiente aparece el valor del pH para algunas sustancias comunes.

pH que presentan algunas sustancias corrientes sustancia jugos gástricos limones vinagre

pH 2,0 2,3 2,9

refrescos

3,0

vino naranjas tomates lluvia ácida orina humana leche de vaca

3,5 3,5 4,2 5,6 6,0 6,4

sustancia amoníaco casero leche de magnesia pasta de dientes disolución saturada de bicarbonato sódico agua de mar huevos frescos sangre humana saliva (al comer) agua pura saliva (reposo)

pH 11,5 10,5 9,9 8,4 8,0 7,8 7,4 7,2 7,0 6,6

¿Qué es un indicador ?

Los indicadores son colorantes orgánicos, que cambian de color según estén en presencia de una sustancia ácida, o básica.

Fabricación casera de un indicador

Las lombardas, parecidas a repollos y de color violeta, contienen en sus hojas un indicador que pertenece a un tipo de sustancias orgánicas denominadas antocianinas. Para extraerlo : • Corta unas hojas de lombarda (cuanto más oscuras mejor) • Cuécelas en un recipiente con un poco de agua durante al menos 10 minutos • Retira el recipiente del fuego y dejarlo enfriar • Filtra el líquido (Se puede hacer con un trozo de tela vieja) • Ya tienes el indicador (El líquido filtrado) Las características del indicador obtenido son : indicador extraído de la lombarda

color que adquiere rosa o rojo azul oscuro verde

medio en el que está ácido neutro básico NOTA DE SEGURIDAD

El amoníaco es un VENENO. Identifica adecuadamente el recipiente que lo contiene. NO lo pruebes y NO lo dejes en un sitio donde alguien pudiera probarlo por error.

Test de respiración (para gastar una broma) Dale a alguien un vaso que contiene un poco de agua con extracto de lombarda y unas gotas de amoniaco casero y pídele que sople a través de una pajita de refresco. Puedes presentarlo como un test de alcohol, mal aliento, etc. La disolución pasará de color verde esmeralda a azul oscuro. Si ahora le añades vinagre, la disolución adquirirá un color rojo. Al soplar expulsamos dióxido de carbono (CO2) que en contacto con el agua forma ácido carbónico (H2CO3). Este ácido formado, neutraliza el amoníaco que contiene la disolución. Al añadir vinagre la solución adquiere un pH ácido

Cómo generar lluvia ácida Impregna una tira de papel de cocina en una disolución del extracto de lombarda. Acerca una cerilla inmediatamente después de encenderla. Se observa que aparece un punto rojo (ácido) en la tira de papel. ¿A qué se debe ? ¿Puede ser debido al dióxido de carbono (CO2) generado en la combustión ? No, la disolución formada (ácido carbónico) no es suficientemente ácida como para producir el color rojo. (Se puede comprobar repitiendo el experimento pero dejando arder la cerilla un poco antes de acercarla al papel). La causa de la aparición del color rojo está en el dióxido de azufre (SO2) que se forma cuando la cerilla se inflama. Esto se debe a la presencia de azufre (S) añadido, entre otros productos, a la cabeza de la cerilla, para favorecer la ignición.

•

El dióxido de azufre en contacto con el agua presente en la tira de papel forma ácido sulfuroso (H2SO3) que es más ácido que el ácido carbónico. En la combustión de algunos derivados del petróleo se produce dióxido de azufre que pasa a la atmósfera. Al llover y entrar en contacto con el agua, se forma el ácido sulfuroso , uno de los responsables de la lluvia ácida. Medir

distintas sustancias con papel indicador

Desnaturalizando proteínas Experimento 69

Material Necesario • La clara de un huevo • Un vaso con alcohol Procedimiento • Echa la clara del huevo en el interior del vaso con el alcohol • Tapa el vaso y espera al menos media hora • A medida que pasa el tiempo observa lo que sucede en el vaso • Tapa el vaso y vuelve a observarlo al día siguiente ¿Qué ha sucedido? Las cadenas de proteínas que hay en la clara de huevo se encuentran enrolladas adoptando una forma esférica. Se denominan proteínas globulares. Al freír o cocer un huevo, el calor hace que las cadenas de proteína se desenrollen y se formen enlaces que unen unas cadenas con otras. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en un huevo cocinado. Este proceso que se conoce con el nombre de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras : • calentando : cocer o freír • batiendo las claras • por medio de agentes químicos como alcohol, sal, acetona, etc. Puedes realizar un experimento similar utilizando sal de cocina en lugar de alcohol.

Experimento 70

Material Necesario • Dos vasos con un fondo de leche a temperatura ambiente • Un poco de vinagre • Medio limón Procedimiento • Añade el vinagre a uno de los vasos • Exprime el limón en el otro • Agita ambos vasos para que se mezclen sus contenidos • Espera unos minutos • Observa lo que sucede en cada uno de los vasos ¿Qué ha sucedido? De forma similar a lo que ocurre con el huevo, el ácido presente en el vinagre (ácido acético) o en el limón (ácido cítrico) es capaz de producir la desnaturalización de la proteína denominada caseína que hay en la leche

28 ¿Qué es la leche? La leche es una emulsión de grasa en una solución acuosa de proteínas, lactosa, minerales y vitaminas Composición de la leche (% en peso) Componente Vaca Oveja Cabra Agua

87,0

82,0

87,0

Proteína

3,5

5,8

3,6

Grasa

3,7

6,7

4,1

Lactosa

4,9

4,6

Minerales

0,7

0,8

0,9

Composición según el tipo de leche (% en peso) Enter Desna Tipo a tada Agua

Proteína

3,5

3,4

Grasa

3,5

0,1

Hidratos de Carbono

4,6

5,1

Qué hay en la clara de huevo? La clara de huevo esta formada por agua(90%) y proteínas(10%)

Composición del huevo de gallina (% en peso) Clara Yema %

Agua

88,0

48,0

Proteín 11,0 a

17,5

Grasa

0,2

32,5

Resto

0,8

2,0

¿Cómo construir una pila eléctrica en casa?: 71 M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 11, Abril 2001

Una pila es un dispositivo que permite obtener una corriente eléctrica a partir de una reacción química. En esta experiencia te vamos a enseñar a construir una pila casera que, además, funciona. Material que vas a necesitar: •

Un vaso

•

Una botella de vinagre

•

Un trozo de tubería de cobre (de las que se usan para las conducciones de agua)

•

Un sacapuntas o afilalápices metálico

•

Cables eléctricos

•

Un aparato que vamos a hacer funcionar con la pila. Se obtienen buenos resultados con los dispositivos musicales que llevan algunas tarjetas de felicitación. También puede servir un reloj despertador de los que funcionan con pilas.

¿Cómo construir la pila? Toda pila consta de dos electrodos (generalmente dos metales) y un electrolito (una sustancia que conduce la corriente eléctrica). En este caso vamos a utilizar como electrodos los metales cobre y magnesio. En concreto, vamos a utilizar una tubería de cobre y un sacapuntas, cuyo cuerpo metálico contiene magnesio. Como electrolito vamos a utilizar vinagre. Construir la pila es muy sencillo sólo tienes que introducir los electrodos en el interior del vinagre contenido en un vaso y unir un cable a cada uno de ellos (tal como muestra la figura). Debes tener cuidado de que la tubería de cobre se encuentre bien limpia. Para limpiarla puedes frotarla con un papel de lija. ¿Cómo

hacer que funcione?

Para hacerla funcionar sólo tienes que unir los dos cables que salen de los electrodos a un aparato que funcione con pilas. El problema es que esta pila proporciona una intensidad de corriente muy baja, debido a que tiene

una alta resistencia interna, por ello no siempre vas a conseguir que funcione. Tienes que elegir el dispositivo adecuado: un aparato que requiera una potencia muy pequeña. Por ejemplo: •

Un dispositivo de los que tocan una canción en los juguetes para bebés o de los que llevan incorporado algunas tarjetas de felicitación (musicales)

•

Un reloj a pilas (sirve un despertador)

Sólo tienes que unir los cables de la pila a los dos polos del portapilas del aparato. Pero no olvides que hay que buscar cuál es la polaridad correcta, sino puede que el aparato no funcione. NOTA: Mientras no se utilice, hay que tener el sacapuntas fuera del vinagre para evitar que reaccionen. Observarás que cuando entran en contacto, el magnesio del sacapuntas reacciona con el ácido del vinagre y se desprenden numerosas burbujas. Se trata de gas hidrógeno. Sigue experimentando Puedes intentar hacer funcionar otros aparatos con esta pila. Probablemente lo consigas con un pequeño motor eléctrico. También puedes intentar construir otras pilas utilizando otros metales y otros electrolitos. El problema que vas a encontrar es que la intensidad que obtienes es muy baja y te va a resultar difícil hacer funcionar los aparatos. Pero, si tienes un polímetro (aparato para medir intensidades y diferencias de potencial eléctricas) a mano podrás detectar la corriente obtenida.

Extracción del ADN de una cebolla _72 La extracción de ADN requiere una serie de etapas básicas. En primer lugar tienen que romperse la pared celular y la membrana plasmática para poder acceder al núcleo de la célula. A continuación debe romperse también la membrana nuclear para dejar libre el ADN. Por último hay que proteger el ADN de enzimas que puedan degradarlo y para aislarlo hay que hacer que precipite en alcohol. El material que se necesita es fácil de encontrar y el procedimiento es sencillo. • • • • • • • •

MATERIAL:

• • •

una cebolla grande fresca detergente lavavajillas sal agua destilada zumo de piña o papaya alcohol de 96º muy frío (puede sustituirse por vodka helado) un vaso de los de agua un vaso de cristal alto (se mantiene en la nevera hasta que vaya a utilizarse) un cuchillo una varilla de cristal una batidora

¿Cómo hacerlo? •

Corta la zona central de la cebolla en cuadrados

•

En un vaso de agua echa 3 cucharaditas de detergente lavavajillas y una de sal y añade agua destilada hasta llenar el vaso.

•

Mezcla esta solución con los trozos de cebolla

•

Licúa el conjunto, con la batidora, a velocidad máxima durante 30 segundos

•

Filtra el líquido obtenido con un filtro de café

•

Llena hasta la mitad aproximadamente un vaso de cristal alto con la disolución filtrada

•

Añade 3 cucharaditas de café de zumo de piña o papaya y mezcla bien

•

Añade un volumen de alcohol muy frío equivalente al del filtrado, cuidadosamente, haciéndolo resbalar por las paredes del vaso para que forme una capa sobre el filtrado. Puedes utilizar la varilla de vidrio o una cucharilla para ayudarte.

•

Deja reposar durante 2 ó 3 minutos hasta que se forme una zona turbia entre las dos capas. A continuación introduce la varilla y extrae una maraña de fibras blancas de ADN.

¿Qué ha ocurrido? La solución de lavavajillas y sal ayudada por la acción de la licuadora es capaz de romper la pared celular y las membranas plasmática y nuclear. Los zumos de piña y papaya contienen un enzima, la papaína, que contribuye a eliminar las proteínas que puedan contaminar el ADN. El alcohol se utiliza para precipitar el ADN que es soluble en agua pero, cuando se encuentra en alcohol se desenrolla y precipita en la interfase entre el alcohol y el agua.

Como Fabricar un Extintor Casero _73 Para ello necesitas los siguientes materiales: Bicarbonato Tapón de corcho de una botella de vino Pajita para beber Servilletas de papel Botella de agua pequeña (seca) Vinagre Un hilo de los que se utilizan para coser Una barrena o un berbiquí Cómo fabricar el extintor

•

Cogemos una servilleta de papel y la abrimos del todo, de forma que quede cuadrada.Echamos en ella 4 cucharaditas de bicarbonato (en el centro) y la cerramos por los extremos, en forma de bolsita, enrrollándola con un hilo (tiene que quedar bien sujeto).

•

Después cogemos la botella y echamos en ella 5 cucharadas de vinagre.

•

A continuación cogemos un corcho y le hacemos un agujero con un berbiquí, traspasando todo el corcho, para que pueda entrar la pajita. Si no se tiene un corcho, se puede utilizar el tapón de plástico de la botella tapando los huecos con plastilina.

•

espués cogemos la bolsita de bicarbonato y la metemos en la botella de forma que cuelgue (con una parte del hilo fuera) y no toque con el vinagre; metemos la pajita en el corcho y con esta tapamos la botella.

•

Por ultimo, para saber si el experimento funciona, encendemos una vela.

•

Tapamos con el dedo la pajita sujetando la botella al mismo tiempo, mezclamos el bicarbonato con el vinagre y agitamos, sin destapar la pajita.

•

Quitamos el dedo y proyectamos el gas que sale de la botella sobre la vela que se apaga.

NOTA: recuerda que se trata de un extintor casero y sólo sirve para apagar una vela

Reacciones químicas: 74

reacción con desprendimiento de gases (PR-9) M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 10, Febrero 2001

En esta experiencia vamos a estudiar, utilizando sustancias que puedes encontrar fácilmente en casa, una reacción química en la que se desprenden gases. Material que vas a necesitar: •

Un vaso

•

Una cucharilla

•

Bicarbonato del que se vende en las farmacias

•

Vinagre

•

Limón

¿Qué vamos a ver? En la experiencia vamos a ver cómo reacciona el bicarbonato de sodio (NaHCO3) con sustancias que tienen un carácter ácido. Podrás ver cómo se descompone el bicarbonato y se desprende un gas, el dióxido de carbono. Esto ocurre porque el vinagre y el zumo de limón son sustancias que llevan disueltos ácidos: ácido acético, en el caso del vinagre, y ácido cítrico, en el caso del limón. La reacción química que tiene lugar es la siguiente: NaHCO3 + HAc ----> NaAc + CO2 + H2O Los productos que se obtienen son: una sal (NaAc) que queda disuelta en el agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) que al ser un gas burbujea a través del líquido. ¿Qué debes hacer? Experimento 1 •

En el fondo de un vaso, o en un plato, coloca un poco de bicarbonato de sodio en polvo.

•

Deja caer sobre él unas gotas de vinagre. ¿Qué ocurre? Observa el efecto del gas que se desprende.

•

Repite la experiencia utilizando zumo de limón en vez de vinagre.

•

Haz otros experimentos para ver si el bicarbonato reacciona con otras bebidas ácidas (por ejemplo, zumo de naranja, zumo de manzana, refresco de cola, etc.).

Experimento 2 •

Prepara una disolución con 1 cucharadita de bicarbonato en medio vaso de agua.

•

Utiliza una parte de la disolución para ver cómo reacciona con el vinagre y otra para el zumo de limón.

•

Repite la experiencia con disoluciones más concentradas de bicarbonato (2, 3 cucharaditas, etc.) y compara los resultados obtenidos con los del caso anterior. ¿Observas diferencias? ¿Cuáles?

Sigue experimentando

Ahora podemos intentar recoger el gas (dióxido de carbono) que hemos obtenido. Para ello vamos a repetir el experimento 2 utilizando una botella, en vez de un vaso, y un globo. •

Pon vinagre en una botella.

•

En un globo pon una cucharadita de bicarbonato.

•

Sujeta el globo en la boca de la botella, con cuidado para que no caiga el bicarbonato. Ya tenemos preparado el experimento.

•

Levanta el globo y deja caer el bicarbonato sobre el vinagre. Observa como según se va desprendiendo el dióxido de carbono el globo se va hinchando.

Puedes probar con distintas cantidades de reactivos (vinagre y bicarbonato) y ver cómo varía la presión del gas en el globo.

Efectos de la presión atmosférica_ 75 (PR-15) Mª J. Pozo y M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 13, Octubre 2001

En este experimento te vamos a mostrar una forma de ver los efectos de la presión atmosférica. Se trata de un experimento muy conocido que tradicionalmente se realiza con un recipiente metálico: una "lata". Pero que nosotros vamos a realizar con una botella de plástico.

Material que vas a necesitar: •

Botella de plástico de 1, 1,5 o 2 litros de capacidad (de las de agua mineral o, mejor todavía, de las de bebidas gaseosas, p.ej., cocacola)

•

Agua hirviendo

•

Grifo de agua fría

¿Cómo hacemos el experimento? •

En primer lugar debemos calentar agua hasta su punto de ebullición. Aproximadamente con 1/4 de litro nos bastará.

•

Después echamos el agua en la botella ayudándonos de un embudo. Veremos que la botella se "arruga" un poco por acción del calor.

PRECAUCIÓN: Mucho cuidado con el agua hirviendo puede causar

quemaduras. Los niños deben realizar el experimento con ayuda de una persona mayor.

•

Agitamos un poco la botella para que el vapor de agua ocupe todo el interior y desplace al aire hacia afuera de la botella.

•

Tapamos rápidamente la botella con su tapón.

•

Por último, enfriamos la botella por fuera con agua fría. Verás como la botella comienza a aplastarse por acción de la presión atmosférica.

¡Error!Marcador no definido. ¿Por

qué ocurre esto?

En primer lugar tenemos que explicar por qué, a veces, al echar el agua caliente la botella se "encoge" un poco. Esto depende del material de que este hecha. En el caso de las botellas de agua mineral, el material suele ser PET (polietilentereftalato); se trata de un material termoplástico que se ablanda por acción del calor. En segundo lugar hay que explicar por qué se aplasta la botella por acción de la presión atmosférica. Cuando añadimos el agua hirviendo, se desprende una gran cantidad de vapor de agua que tiende a ocupar casi todo el espacio interior de la botella, desplazando al aire que había en su interior. Cuando la tapamos, casi no queda aire, pero la presión interior sigue siendo igual a la presión exterior. ¿Qué pasa al enfriar? Al enfriar la botella, el vapor de agua tiende a condensarse, formando gotitas. De tal forma que el espacio que ocupaba en el interior de la botella se queda vacío, ya no hay gas que ejerza presión desde el interior (en realidad, siempre queda algo, pero la presión en el interior disminuye). Sin embargo, en el exterior sigue habiendo aire que ejerce presión sobre las paredes. La diferencia de presiones entre el interior y el exterior es la que provoca que la botella se aplaste.

Un fenómeno muy habitual Se trata de un fenómeno habitual en nuestra vida cotidiana aunque no siempre nos demos cuenta de ello. Por ejemplo cuando metemos, en verano, una botella de agua al frigorífico; al ir a sacarla, ya fría, vemos que está un poco comprimida (hasta se oyen crujidos), aunque no tanto como en el experimento que acabamos de hacer. Pero el fenómeno también puede darse a la inversa. Algunas veces, cuando sacamos una bolsa de comida del congelador, vemos que la bolsa empieza a hincharse. Realmente lo que pasa es que al aumentar la temperatura del aire que contiene la bolsa aumenta su presión, por eso la

bolsa se hincha. Algo parecido ocurre con los tubos de cremas y bronceadores que se llevan a la playa. cuando vamos de una zona alta (por ejemplo, desde la montaña) a la playa, nos encontramos los tubos un poco "espachurrados" debido a que la presión atmosférica en el nivel del mar es mayor que en la montaña; la presión del aire exterior es, en este caso, mayor que la del aire que había en la montaña, por tanto el tubo se aplasta hasta que se igualan las presiones interior y exterior. Incluso, a veces, al abrirlo sale disparada la crema. Cuando volvemos de la playa suele ocurrir lo contrario: nos encontramos el tubo hinchado.

El ARCO IRIS en casa_ 76 (PR-7) Josep Corominas. Escola Pia de Sitges

El rincón de la Ciencia nº 8, Octubre 2000

La luz blanca puede descomponerse en luces monocromáticas, siempre que consigamos que atraviese algún obstáculo que obligue a las diferentes ondas que constituyen la luz blanca a viajar a velocidades diferentes. El resultado es el arco iris. Este experimento te permitirá descomponer la luz blanca en diferentes luces de colores con un espejo y un recipiente con agua. Material necesario: •

Un recipiente algo grande (cazo de cocina, palangana...) lleno de agua

•

Un espejo plano de tocador

•

Una linterna potente que proyecte un haz fino (puedes tapar parcialmente el foco con una cartulina agujereada en el centro)

•

Un poco de plastilina para mantener el espejo en posición correcta

•

Una habitación que pueda oscurecerse totalmente

¿Qué debes hacer? 1.

Prepara el recipiente con agua y la linterna

Mantén el espejo dentro del agua, con una inclinación de unos 45º

38 3.

Envía el haz de luz al espejo

Observa que la luz reflejada ya no es blanca sino que es el arco iris

¿Por qué ocurre esto?Cuando la luz penetra en el agua su velocidad cambia, lo mismo ocurre cuando emerge del agua después de haberse reflejado en el espejo. Los cambios de velocidad implican desviaciones de la dirección de propagación al cambiar del aire al agua y del agua al aire (es el fenómeno de la refracción). El ángulo de desviación es función de la longitud de onda de cada uno de los colores que forman la luz blanca.

Plásticos solubles_77 (PR-16) M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 14, Diciembre 2001

Adaptado del proyecto Salters Una de las propiedades que se le atribuyen tradicionalmente a los plástico es la de "rechazar" el agua, es decir, la de ser impermeables e insolubles. Pero, sorprendentemente, no siempre es así. Existen plásticos capaces de disolverse en agua. Es el caso del polietenol o polialcohol vinílico, conocido también por las siglas PVA. Este material tiene la propiedad de, en determinadas condiciones, disolverse en agua, lo que le hace útil en algunas aplicaciones. El PVA, por ejemplo, se utiliza para fabricar las bolsas que se utilizan para recoger la ropa sucia en los hospitales y llevarla a la lavandería. Las bolsas se disuelven durante el lavado, lo que implica que los trabajadores no necesiten tocar la ropa sucia, de forma que aumenta la seguridad en el trabajo y disminuye los riesgos de infección. Material que vas a necesitar: •

Varios trozos de una bolsa de polietenol

•

Vasos

•

Detergente en polvo para lavadora

•

Agua caliente

ATENCIÓN: lo más difícil es encontrar la bolsa de polietenol; si conoces a alguien que trabaje en un hospital puedes pedirle una. ¿Qué vamos a hacer? Vamos a investigar en qué condiciones es más fácil disolver el material. Para ello vamos a preparar vasos con agua en diferentes condiciones. •

Vaso con agua fría

•

Vaso con agua templada

•

Vaso con agua caliente

¿En qué condiciones se disuelve el material? Sigamos experimentando Ahora te proponemos que investigues el efecto del detergente. Para ello, puedes repetir los experimentos anteriores pero añadiendo un poco de detergente al agua. ¿Qué observas? ¿Probamos con otros detergentes? Algunas preguntas ¿Cuál es el efecto de la temperatura? ¿Cuál es el efecto del detergente? ¿Cuáles son las mejores condiciones de lavado? ¿Qué pasaría si las bolsas se disolvieran en agua fría, qué problemas plantearía? ¿Se podrían utilizar en otros campos, por ejemplo en hostelería? Otros plásticos solubles Puedes realizar este mismo experimento con otro plástico que te resultará, probablemente, más fácil de encontrar; es el caso del envoltorio de algunos desinfectantes para WC que se cuelgan en el interior de la taza, sin quitar el plástico que lo envuelve, en una cesta, de forma que cuando cae el agua disuelve el envoltorio. Uno ejemplo es el que, en España, se comercializa con el nombre de "Pato bloc". PRECAUCIÓN: Una vez quitado el envoltorio debes tener mucho cuidado con la sustancia desinfectante, se trata de una sustancia muy irritante para la piel y los ojos.

M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 15, Febrero 2002

Adaptado del proyecto Salters El objetivo de la actividad es mostrar cómo algunos materiales, en determinadas condiciones pueden recuperar la forma que tenían antes de ser transformados (memoria de forma). Es el caso de algunos termoplásticos. En el ejemplo que vamos a realizar el plástico utilizado para la fabricación es el poliestireno (PS). El poliestireno es un polímero constituido por moléculas que forman cadenas muy largas; cuando se moldea para fabricar los envases las cadenas se estiran. Al elevar la temperatura las cadenas tienden a recuperar su disposición inicial.

Material que vas a necesitar: •

Un envase de "petit suisse"

•

Una fuente de calor suave

•

Unas pinzas para sujetar el envase (sirven unas pinzas metálicas un poco grandes o unas pinzas de tender la ropa siempre que sean de madera y no de plástico)

¿Qué vamos a hacer? Lo primero que necesitamos es una fuente de calor. Si hacemos el experimento en casa podemos utilizar una sartén vieja (¡cuidado puede estropearse!) puesta al fuego suave de la cocina. PRECAUCIÓN

Es conveniente que el experimento se haga en presencia de una persona adulta.

Coge el envase de "petit suisse" con las pinzas y acércalo con cuidado a la fuente de calor (encima de la sartén, pero sin llegar a tacarla).

PRECAUCIÓN

No lo pongas directamente a la llama, podría prenderse. No debe entrar nunca en contacto con la fuente de calor (por ej. la sartén) porque el plástico se quedaría pegado y desprendería muy mal olor, además de estropear la sartén.

¡Error!Marcador no definido.

Mantén el envase cerca de la fuente de calor a la vez que lo giras con cuidado con las pinzas (recuerda que no tiene que tocar la sartén). Verás como empieza a "encogerse". Cuanto más despacio se haga mejor resultará el experimento. Si el proceso es lo suficientemente lento, al final, obtendrás el trozo de lámina de plástico que se utilizó para fabricar el envase. El efecto es más espectacular si se utiliza un envase con líneas de colores.

Sigue experimentando Puedes probar con otros envases de poliestireno. Los reconocerás porque en el fondo aparecen las siglas PS. Por ejemplo, puedes utilizar un envase de los que se utilizan para los huevos o envases de yogur (pero procura que no tengan papeles ni etiquetas pegadas).

El poliestireno A. Cañamero

(RC-38)

El poliestireno es un plástico que se obtiene por un proceso denominado polimerización, que consiste en la unión de muchas moléculas pequeñas para lograr moléculas muy grandes. La sustancia obtenida es un polímero y los compuestos sencillos de los que se obtienen se llaman monómeros. Fue obtenido por primera vez en Alemania por la I.G. Faberindustrie, en el año 1930. Es un sólido vítreo por debajo de 100 ºC; por encima de esta temperatura es procesable y puede dársele múltiples formas. Código de identificación de los plásticos Todos los objetos de plástico llevan un símbolo y un código que indica el tipo de plástico del que está hecho El número 6 y las siglas PS indican que se trata de poliestireno. El triángulo con flechas indica que se trata de un plástico reciclable (en ningún caso significa que el objeto esté hecho con plástico reciclado)

El monómero utilizado como base en la obtención del poliestireno es el estireno (vinilbenceno): C6 H5 – CH = CH2 Obtención del poliestireno A escala industrial, el poliestireno se prepara calentando el etilbenceno (C6 H5 – CH2 - CH3) en presencia de un catalizador para dar lugar al estireno (C6 H5 – CH = CH2). La polimerización del estireno requiere la presencia de una pequeña cantidad de un iniciador, entre los que se encuentran los peróxidos, que opera rompiéndose para generar un radical libre. Este se une a una molécula de monómero, formando así otro radical libre más grande, que a su vez se une a otra molécula de monómero y así sucesivamente. Finalmente se termina la cadena por reacciones tales como la unión de dos radicales, las cuales consumen pero no generan radicales. Iniciador à Rad * Rad * + CH = CH2 à *CH - CH2 - Rad || C6 H5 C6 H5 RadCH2 – CH * + CH2 = CHà RadCH2 – CH - CH2 - CH * à … à poliestireno (PS) |||| C6 H5 C6 H5 C6 H5 C6 H 5

Propiedades del poliestireno Hay que tener en cuenta que, además de los enlaces covalentes que mantienen unidas a las moléculas de los monómeros, suelen producirse otras interacciones intermoleculares e intramoleculares que influyen notablemente en las propiedades físicas del polímero, que son diferentes de las que presentan las moléculas de partida. El poliestireno, en general, posee elasticidad, cierta resistencia al ataque químico, buena resistencia mecánica, térmica y eléctrica y baja densidad.

El poliestireno es un polímero termoplástico. En estos polímeros las fuerzas intermoleculares son muy débiles y al calentar las cadenas pueden moverse unas con relación a otras y el polímero puede moldearse. Cuando el polímero se enfría vuelven a establecerse las fuerzas intermoleculares pero entre átomos diferentes, con lo que cambia la ordenación de las cadenas. Transformación del poliestireno y aplicaciones Las técnicas de transformación más utilizadas en la transformación de los plásticos son: Extrusión: el polímero es calentado y empujado por un tornillo sin fin y pasa a través de un orificio con forma de tubo. Se producen por extrusión tuberías, perfiles, vigas y materiales similares. Inyección: El polímero se funde con calor y fricción y se introduce en un molde frío donde el plástico solidifica. Este método se usa para fabricar objetos como bolígrafos, utensilios de cocina, juguetes, etc. Extrusión con soplado: En primer lugar se extrusiona un tubo de plástico que se introduce en un molde que se cierra alrededor del plástico. Entonces se introduce aire dentro del tubo de plástico, el cuál se ve obligado a adquirir la forma del molde. Esta es la forma en que se obtienen las botellas de plástico. Usos del poliestireno y modos de obtención MÉTODO DE FABRICACIÓN USOS Juguetes Carcasas de radio y televisión Partes del automóvil Moldeo Por inyección Instrumental médico Menaje doméstico Tapones de botellas Contenedores Botellas Moldeo por soplado Contenedores Partes del automóvil Películas protectoras Perfiles en general Extrusión Reflectores de luz Cubiertas de construcción Interiores de frigoríficos Equipajes Embalajes alimentarios Extrusión y termoconformado Servicios desechables Grandes estructuras del automóvil

El poliestireno del futuro Hay una clase de poliestireno que recibe el nombre de sindiotáctico. Es diferente porque los grupos fenilo de la cadena polimérica están unidos alternativamente a ambos lados de la misma. El poliestireno “normal” o poliestireno atáctico no conserva ningún orden con respecto al lado de la cadena donde están unidos los grupos fenilos. El “nuevo” poliestireno es cristalino y funde a 270 ºC, pero es mucho más costoso. El estireno también puede polimerizar con otros monómeros como el caucho polibutadieno, obteniendo un tipo de copolímero llamado copolímero de injerto, cuya estructura confiere nuevas propiedades que el poliestireno normal no posee. Es más fuerte, no quebradizo y capaz de soportar impactos más violentos sin romperse. Este material se conoce como poliestireno de alto impacto HIPS.

Reacciones químicas_79: reacción de precipitación (PR-10) M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 10, Febrero 2001

En química se llama precipitado a una sustancia sólida que se forma en el interior de una disolución. En esta experiencia vamos a ver cómo a partir de una reacción química obtenemos un precipitado. Material que vas a necesitar: •

Vaso pequeño o copa

•

Un papel de filtro (de los que se utilizan para el café)

•

Leche

•

Refresco de cola

•

Agua tónica

•

Vinagre

•

Limón

¿Qué vamos a ver? En este experimento vamos a obtener precipitados a partir de productos caseros. En realidad, vamos a observar cómo la caseína (proteína contenida en la leche) precipita en un medio ácido. La leche es una mezcla de proteínas, lípidos y glúcidos en un medio acuoso. Entre las proteínas disueltas en la leche, la más importante es la caseína. Cuando esta proteína se

44 encuentra en un medio ácido se produce su desnaturalización, tiene lugar una reacción química que altera su estructura, y deja de ser soluble en agua lo que provoca que precipite. En el experimento vamos a ver cómo al poner la leche en contacto con diversos medios ácidos se produce la precipitación de la caseína.

¿Qué debes hacer? Experimento 1 •

Pon un poco de leche en una copa o en un vaso pequeño

•

Añade unas gotas de vinagre. Observa bien lo que ocurre.

•

Deja el vaso con su contenido en reposo durante un tiempo. ¿Qué observas?

•

Separa ahora el sólido del líquido utilizando un filtro (también sirve un trapo o un pañuelo). ¿Qué observas? ¿Qué propiedades tiene el sólido obtenido?

Experimento 2 •

Repite la experiencia anterior haciendo reaccionar la leche con otras sustancias: refresco de cola, agua tónica, zumos, etc.

•

Sigue investigando.

Sigue experimentando Puedes seguir investigando otras sustancias que tengan la propiedad de hacer precipitar la caseína de la leche.

Reacciones de combustión_80 (PR-13) M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 12, Julio 2001

En este experimento vamos a estudiar la combustión de una vela y vamos a ver cómo es necesaria la presencia de oxígeno para la combustión y cómo este oxígeno se consume en el proceso. Se trata de un experimento muy famoso que realizó Lavoisier en la segunda mitad del siglo XVIII.

Material que vas a necesitar: • Un plato hondo • Un vaso (preferiblemente estrecho) • Una vela (en algunos sitios se conoce por candela)

¿Cómo realizamos el experimento? En primer lugar vas a colocar el plato encima de una mesa lleno con bastante agua. No ce falta que esté lleno hasta el borde. •

Dentro del agua coloca una vela que se mantenga derecha.

•

Enciende la vela y observa cómo arde.

•

Tapa todo el conjunto con el vaso y observa lo que ocurre.

Verás como la vela poco a poco va dejando de arder hasta que se extingue la llama. A la vez observa cómo el nivel del agua va subiendo en el interior del vaso. ¿Por

qué ocurre esto?

Cuando arde una vela tiene lugar una reacción de combustión. Lo que arde realmente no es la mecha que sale de ella, sino la cera o parafina de la que está hecha. Con el calor la parafina primero funde y luego se evapora. La parafina en forma gaseosa y en contacto con el oxígeno del aire experimenta una reacción química en la que se desprende mucha energía (en forma de calor y luz) el resultado es la llama. La reacción química que tiene lugar es: parafina + O2 -------> CO2 + H2O Observa que en la reacción intervienen dos sustancias de partida la parafina (inicialmente sólida) y el oxígeno contenido en el aire (un gas), son los reactivos. A partir de ellos se obtienen dos sustancias totalmente diferentes el dióxido de carbono (un gas) y agua (también en estado gaseoso), son los productos. Si te fijas bien, verás que en paredes del vaso se empañan, incluso se forman una gotitas de agua. Lo que está ocurriendo es que el vapor de agua, en contacto con las paredes frías, se condensa. La pregunta ahora es: ¿por qué sube el nivel del agua en el interior del vaso?. Puedes intentar responderla tu mismo antes de leer la respuesta en el párrafo siguiente. En la reacción se consume un gas, el oxígeno que forma parte del aire, pero se forma otro, el dióxido de carbono obtenido en toda combustión. Resulta que el volumen de dióxido de carbono producido es más pequeño que el volumen de oxígeno que se consume. El resultado es que en el interior del vaso el volumen de gas final es menor que el inicial. Eso hace que disminuya la presión en el interior y, por ello, sube el agua hasta que la presión interior es igual a la exterior.

Poder absorbente de un pañal_81 (PR-19) M.A. Gómez

El rincón de la Ciencia nº 15, Febrero 2002

El objetivo de la actividad es estudiar la extraordinaria capacidad de absorción de agua que tiene el polímero que sirve de relleno a los pañales de los bebés. Los pañales de un sólo uso, van rellenos en su interior de un polímero, poliacrilato de ¡Error!Marcador no definido. sodio, que se caracteriza por su gran capacidad de absorción del agua. En algunas experiencias hemos llegado a conseguir que el polímero absorba 75 gramos de agua por cada gramo de polímero. ¿Cuánta agua crees que es capaz de absorber un pañal?

Material que vas a necesitar: •

Uno o más pañales (es preferible utilizar pañales pequeños ya que se manejan más fácilmente)

•

Una lupa

•

Una balanza de cocina

¿Qué vamos a hacer? Queremos calcular cuanto agua es capaz de absorber un pañal en relación a su propio peso. Y, para ello, vamos a seguir los siguientes pasos:

•

En primer lugar vamos a pesar un pañal seco y limpio en una balanza de cocina. Anota la medida.

•

A continuación vamos a ir añadiendo lentamente y con cuidado agua, de forma que el pañal vaya absorbiendo agua y aumentando de volumen.

•

Llegará un momento en que la superficie del pañal estará muy tensa y será difícil que absorba más agua.

•

Ahora es cuando volveremos a pesar el pañal con la balanza. Anota el resultado.

¿Cuánto agua ha retenido el pañal? ¿Cuántos gramos de agua ha absorbido por cada gramo de pañal? Sigue experimentando Ahora podemos ver cómo cambia la estructura del polímero absorbente cuando retiene el agua. Para ello vamos a romper un pañal y vamos a extraer un poco de la sustancia absorbente. •

Pon la sustancia absorbente sobre un platito o una taza.

•

Observa con una lupa su estructura fibrosa.

•

Comienza a añadir agua y observa como va cambiando la estructura.

¿A qué conclusiones llegas?

¿Cómo funciona una jaula de Faraday_82?

(PR-12) adaptado de Yus, M. y Carreras C. "Experimentos caseros para un curso de física general" UNED,1993 M.A. Gómez El rincón de la Ciencia nº 11, Abril 2001

Una jaula de Faraday es una pantalla eléctrica, una superficie conductora que rodea un espacio hueco impidiendo las perturbaciones producidas por campos eléctricos externos. En esta experiencia vamos a ver de una forma muy sencilla el efecto de una jaula de Faraday. Material que vas a necesitar: •

Un receptor de radio a pilas

•

Una hoja de papel de aluminio (el que se utiliza para envolver los alimentos)

•

Una hoja de papel de periódico

¿Cómo realizamos el experimento? •

Con el receptor de radio vas a sintonizar una emisora que se oiga bien y potente. Envuelve el receptor en el papel de periódico y observa lo que ocurre. Verás que la radio sigue oyéndose normalmente.

•

Vuelve a realizar el experimento, pero ahora con el papel de aluminio. ¿Qué ocurre? Observa que en cuanto queda cubierta con el papel de aluminio el aparato de radio deja de sonar.

El papel de aluminio que envuelve al aparto de radio forma una jaula de Faraday que impide que capte los campos electromagnéticos que transportan la señal. ¿Por

qué ocurre esto?

Por ahora vamos a dejar esta pregunta abierta para que la contesten nuestros lectores. En el próximo número publicaremos las mejores respuestas en nuestra sección

Un espectroscopio sencillo_83(PR-14) José Ricardo Belmonte I.E.S. Gregorio Marañón (Madrid)

El rincón de la Ciencia nº 13, Octubre 2001

En este experimento te vamos a mostrar como construir un espectroscopio muy sencillo y económico, pero que tiene una inigualable relación calidad / precio (medida por el poder separador de los colores). Su poder separador se basa en el fenómeno de la difracción, producido en este caso por los "espejitos" microscópicos para la lectura del laser en un compact-disc (CD). En un CD hay 1000 puntos de difracción por cada milímetro de disco, lo que permite separar muy bien los colores elementales Si quieres saber más sobre el fundamento del espectroscopio puedes leer: el fundamento del espectroscopio

Material que vas a necesitar: •

Una caja de cerillas grande

•

Un CD (compact-disc o CD-rom) que no sirva

¿Cómo construimos el espectroscopio? •

En primer lugar, vas a partir el CD en trozos con cuidado de no cortarte. Necesitamos un trozo de CD de aproximadamente un tamaño 1/8 del disco.

•

A continuación, vas a preparar una ventanita en la parte superior de la caja de cerillas. Tal como muestra la figura. Corta y dobla el trozo de cartón de forma que pueda abrir y cerrase la ventana.

•

Pega, ahora, el trozo de CD en el centro del cajón interior de la caja de cerillas. De tal forma que al abrir una rendija en el extremo de la caja la luz reflejada y difractada sobre el espejo incida en la ventana.

¿Cómo

podemos utilizar el espectroscopio?

•

Toma tu espectroscopio y oriéntalo hacia una luz, por ejemplo de una bombilla. ¿Qué observas?

•

Prueba ahora con la luz de un tubo fluorescente. ¿Observas alguna diferencia?

•

Intenta observar el espectro estelar del Sol (espectro de absorción). Ten cuidado de no enfocar directamente al Sol. Intenta identificar con cuidado las lçineas más características.

•

Puedes observar también los espectros de emisión de algunas lámparas de alumbrado público (blanca, de mercurio; amarilla, de sodio; etc) y de algún anuncio luminoso de escaparate (por ejemplo, de gás neón, rojo).

NOTA: Este experimento se ha diseñado a partir de una idea de J. Sarasola

El fundamento del espectroscopio

(RC-34)

José Ricardo Belmonte (I.E.S. Gregorio Marañón)

Un espectroscopio es un instrumento destinado a separar las diferentes componenetes de un espectro óptico. Está constituido por una rendija situada en el plano focal de un colimador un prisma o una red de difracción y un anteojo para observar el haz dispersado. Aunque su fundamento, la descomposición de la luz blanca en los diferentes colores que la componen, data del siglo XVIII, debido al físico, astrónomo y matemático insigne Isaac Newton, no es hasta bien entrado el presente siglo XX en que se utiliza para observar, analizar y medir los diferentes aspectos químico-físicos (la temperatura, composición química, velocidad, etc.) de la luz procedente de las estrellas, galaxias y demás objetos astronómicos, inaugurando, de esta forma, una nueva era en la Astronomía: la Astrofísica. Para producir la descomposición de una luz compuesta de varis colores Newton utilizó el prisma, que hacía desviar de forma diferente a cada color (longitud de onda) al ser atravesado por el rayo.

Posteriormente se utilizaron las "redes de difracción", que consisten en un soporte (transparente o reflectante) con rendijas pequeñísimas, en cada milímetro pueden entrar nada menos que !!entre 500 hasta más de 1000 rendijas¡¡, que hacen que cada color del rayo de luz se disperse en todas las direcciones (difracción) primero, pero que luego en cada una de las longitudes de onda iguales (color) procedentes de cada uno de los rayos del haz de luz blanca se refuerce o destruya según unas direcciones

determinadas (interferencia constructiva o destructiva), obteniendose el mismo resultado que en el prisma: la descomposición de una luz policromática en sus componentes, pero esta vez con mayor eficacia, es decir, con una mejor y más uniforme separación de los mismos.

Ideas Para Proyectos Agrícolas de Ferias Científicas Las ferias científicas no tienen una categoría separada para la agricultura, pero las ciencias agrícolas son parte de muchas de las otras categorías. Nosotros hemos desarrollado unas cuantas ideas para proyectos básicos de agricultura que tu puedes hacer. Usa estas ideas como el primer paso para desarrollar tu propio proyecto.

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Química ¿Cómo afectan las diferentes condiciones la rapidez con que las frutas y los vegetales se maduran? La temperatura, la luz, ponerlas en bolsas selladas, la exposición a otras frutas maduras - todas estas condiciones tienen diferentes efectos en diferentes frutas. Tendrás que buscar información bajo gas etileno. ¿Cual es el efecto de las distintas clases de fertilizantes en el crecimiento de las plantas? Cada fertilizante tiene una cantidad diferente de elementos nutritivos como el nitrógeno, el fósforo, y el potasio. Consigue distintos tipos de fertilizantes y aplícalos a varios grupos de plantas de la misma clase. ¿Qué cambio producen los diferentes fertilizantes en el crecimiento de las plantas? Podrías medir la altura, el ancho, el número de hojas, cuán rápido crecen, el número de flores, o del producto que rindan. ¿Que sucede cuando cultivas batatas cerca de otras plantas? Compara cuan rápido crecen las plantas que están sembradas a diferentes distancias de las batatas. Recuerda que tienes que sembrar plantas para control y que no pueden estar cerca de las batatas. Busca el significado de la palabra alelopatía.

Botánica ¿Cómo afectan los diferentes tratamientos la rapidez con que las semillas germinan? Puedes investigar cuán rápido las semillas germinan a diferentes temperaturas, o después de ser remojadas en un líquido por un diferente número de veces o en diferentes líquidos. También puedes ver cómo un tratamiento afecta a diferentes clases de semillas. ¿Cuán cerca de la planta tiene que estar el pesticida para poder protegerla? Siembra unos grupos de plantas de la misma clase. Aplícales un insecticida a base de Bt directamente a la planta, de acuerdo a las instrucciones en el paquete. También aplícalo a varias distancias de las plantas. Compara el daño hecho por los insectos a cada grupo de plantas. Debes investigar también cuan grande o cuan rápido crece cada grupo de plantas. ¿Cuál es el efecto del tamaño de la semilla en el crecimiento de una cosecha, como por ejemplo la avena o el trigo? Puedes considerar un triunfo de las siguientes formas: cuántas semillas germinan, cuán rápido crecen, cuán altas son las plantas.

Ciencias Ambientales ¿Qué efecto tiene el pH del terreno en el pH del agua que toca el suelo? Un contador de pH, un instrumento para medir el pH, puede comprarse en establecimientos donde venden plantas o productos para jardines.

51 Recoge muestras de diferentes tipos de terrenos. Pon cada tipo de terreno en un recipiente pequeño (por ejemplo en una taza), y mide el pH. Añade agua a cada recipiente y mézclalos. Espera a que la tierra se asiente y mide el pH del agua. El agua que usas para cada muestra de tierra siempre tiene que venir del mismo lugar. ¿Puede el tipo de terreno cambiar la forma en que los cosechas crecen? Llena unas cajas con diferentes tipos de terrenos y siembra el mismo tipo de planta en todas las cajas. ¿Qué le pasa a las plantas? Puedes medir la altura, el ancho, el número de hojas, cuán rápido las plantas crecen, el número de flores, y las frutas o semillas producidas. ¿Cómo son los distintos tipos de suelos afectados por el agua (lluvia o riego) rodando encima de ellos? Los agricultores en muchas partes del país tienen que hacer riego de agua en vez de contar solo con la lluvia. Pero el agua corriendo sobre el terreno puede causar el desgaste del terreno, o sea erosión. Un experimento simple en la erosión de terrenos.

Medicina y Salud (Nutrición) ¿Tienen el mismo nivel de vitamina C las distintas variedades de una fruta? ¿Y qué se dice de las distintas marcas de jugo de naranja? ¿O el jugo de naranja fresco comparado con el jugo concentrado congelado? ¿Es posible que la forma de almacenaje o la cantidad de tiempo almacenado cambie el nivel de la vitamina C? Este es un examen para comprobar el contenido de vitamina C. ¿Hay diferentes cantidades de hierro en los diferentes cereales para el desayuño? El hierro que está en los cereales secos para el desayuño es en la forma elemental. Esto quiere decir que no está combinado con otro componente químico. El hierro es roceado en la parte exterior de las hojuelas de cereal. Tú puedes separar el hierro con un imán poderoso.

Microbiología Es fácil pensar que todos los microoganismos son malos, como se piensa de los gérmenes. Pero hay muchos microorganismos que son útiles, especialmente para la agricultura, y algunos son esenciales. Los microorganismos son usados para combatir los insectos pestes, las enfermedades y hierbas malas que hacen menos eficiente la producción de las cosechas, y la crianza de ganado. Otros microorganismos ayudan a que los nutrientes en la tierra sean más accesibles a las plantas. ¿Cómo crecen las plantas si no hay microoganismos en el terreno? Toma una muestra de terreno fértil y divídela en dos partes. Pon una porción en el horno (para destruir los microorganismos). La otra porción será el control. Siembra un número igual de semillas en cada muestra o porción. Recuerda tratar a ambas muestras de la misma manera mientras las plantas están creciendo. Tienes que asegurarte que las plantas reciban la misma cantidad de agua y luz, y que sean mantenidas a la misma temperatura. ¿Cuál es la diferencia en el crecimiento de las plantas? ¿Afectan ciertos organismos a distintas plantas de una forma distinta? Algunos microorganismos y plantas establecen asociaciones para beneficio mutuo. Por ejemplo, ciertas bacterias producen un fertilizante de nitrógeno natural para plantas en la familia de legumbres. Los guisantes, la alfalfa, y las habichuelas son legumbres. Las bacterias que producen el nitrógeno se pueden comprar en tiendas de artículos de jardín, o se pueden ordenar por correo. Siembra plantas de legumbres y otras que no sean legumbres, añade la bacteria a unas, y a otras no. ¿Hay alguna diferencia en la forma en que las plantas crecen?

Más Ideas Para Proyectos Para Ferias De Ciencia Aunque la agricultura frecuentemente no es una categoría formal de las ferias de ciencia, es cierto que cuadra bien en muchas de las categorías.

Botánica...

¿Cuál dirección es hacia arriba? Muchas semillas y bulbos tienen una parte de arriba y una parte de abajo. ¿Que pasa si los siembras al revés o de lado? ¿Todavía crecerían las semillas? ¿Tomarían más tiempo para que las hojas aparezcan? ¿Que pasa si cambias la orientación de la semilla cuándo empieza a brotar? Muchas semillas como las habichuelas pueden retoñar en algodón húmedo o toallas de papel. ¿Que pasa si viras la semilla 90 o 180 grados vertical cada cuantos días después de retoñar? Lo puedes llevar un paso más al usar una platina portadiscos para simular un cambio de gravitación en las semillas. Raíces ¿Es posible que la cantidad de espacio que tienen las raíces de la planta puede afectar el tamaño final de la planta, sin considerar cuánto fertilizante se le ha dado a la planta? Siembra las semillas en una variedad de envases de diferentes tamaños, usando vermiculita u otro material sin suelo, para que le puedas dar a cada planta la misma medida de fertilizante. O siembra unas cuantas plantas en envases del mismo tamaño y varia la cantidad de fertilizante y observa lo que pasa. Asegura que usando envases que son suficiente pequeños para que el crecimiento de las raíces sea apretado.

Zoología...

¿Podrán los diferentes colores y tipos de tela atraer o repelar insectos de las plantas? Siembra unos cuantos grupos de la misma planta con cierta proximidad, pero suficientemente aparte para rodear cada grupo con varios pies de tela. O siembra unos cuantos grupos del mismo arbusto en un patio. Tienes que usar el mismo tipo de planta en el mismo sitio para que todas las plantas tengan el mismo potencial para daños causados por insectos. Rodea cada grupo de plantas con una tela de diferente color. Asegura que el agua pueda penetrar la tela. En intervalos exactos, anota todos los insectos que encuentras en cada planta y cualquier signo de daño. Es una buena idea de revisar las fuentes de información para averiguar cuáles insectos causan problemas para los tipos de plantas que estás usando.

Medicina y Salud (Nutrición)...

¿Son todas las manzanas igual de dulce? Cuándo las manzanas maduran, el almidón se cambia a azúcar, haciendo la fruta dulce. ¿Que tipo de diferencia en dulzura existe entre diferentes variedades o entre manzanas de la misma variedad? Los niveles de almidón se pueden medir al sumergir un pedazo de manzana en una solución de yodo. El almidón reacciona con la solución de yodo y produce un color azul-negro en un diseño diferente para cada variedad de manzana. Por ejemplo, el almidón perdido en las manzanas “Red Delicious” es representado por una sortija uniforme mientras que las manzanas “Golden Delicious” tienen un diseño irregular.

53 En el Internet, puedes encontrar los estandares de referencia para los diseños de yodo para las variedades de manzana "Macintosh," "Red Delicious," "Empire," "Gala," y "Spartan." La imagen en cada de estas páginas cibernéticas tiene una clasificación de 1 a 9 para los diseños del yodo-almidón de la manzana. Una clasificación de 1 a 3 significa que la manzana no está madura y no está lista para cosechar; una clasificación de 4 a 6 significa que la manzana está madura; y una clasificación de 7 a 9 significa que la manzana está demasiado madura. Es mejor probar manzanas frescas que no han sido almacenadas, y este experimento es mejor conducido en el otoño. Otra manera de usar esta prueba es observar con atención la madureza de las manzanas de un árbol durante la temporada de cosecha para determinar con precisión el mejor tiempo para cosechar las manzanas de ese árbol.

Ciencia del Medio Ambiente...

¿Habrá contaminación química en los arroyos y ríos de tu área? Una manera de probar si hay contaminación es usar un bioensayo. De todos los posibles organismos para usar con un bioensayo para probar la calidad del agua, la lechuga es la última que pensarás que sería la más apropiada. La lechuga no vive en el agua; ¿por qué se usa para probar la calidad del agua? La razon es que los bioensayos de lechuga son baratos, fácil de hacer, y sus semillas son sensibles a algunos tipos de contaminantes en el agua, incluyendo los metales pesados, pesticidas, y otras toxinas orgánicas. Aunque cualquier variedad de lechuga es aceptable, la Lactuca sativa “Buttercrunch” es la variedad estandar que es recomendada para los bioensayos por la Agencia para la Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos, la Administración de Alimento y Droga, y la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico. Podrás tomar una serie de muestras en un arroyo o comparar unos ríos cerca de la industria con el

Planilla de Informes Informe Nº_______________ Apellido y Nombre_________________________________________ Título____________________________________________________ Autor____________________________________________________ Resumen

Introducción

Materiales

Desarrollo

Conclusiones

BibliografĂa consultada

Firma del profesor

Expectativas de logro Primer período • • • • •

Lograr la capacidad de análisis y observación Aprender a efectivizar los grupos de trabajo Evaluar las distintas alternativas de una experiencia aún ante el fracaso Desarrollar la capacidad de operatividad del trabajo y el valor de lo práctico. Tratar de integrar conocimientos generales de las distintas áreas( Estadística , Física ,Química ,Matemáticas, Biología ,Etc.

Segundo período • •

Desarrollar trabajos de mayor carácter experimental aplicando las pautas anteriores pero bajo mayor rigor Efectivizar las investigaciones con la intención de apuntar al desarrollo de una feria científica para culminar el ciclo lectivo

Actividades de los alumnos • •

Los alumnos desarrollaran durante el primer período una etapa de prueba en la que aprenderán del ensayo y el error sin demasiadas presiones. Es segundo período sera de mayor exigencia para poder obtener mejores y mas complejos resultados de sus experiencias

Evaluación • • • • •

Los alumnos deberán cumplir individualmente con el 80% de los trabajos de la guía , que especialmente deberán realizar en clase , para tener la guía del profesor en su desarrollo Tendrán que realizar un proyecto especial en grupo por cada período de evaluación Deben aprobar las expectativas de logro anteriormente mencionadas Tendrán una evaluación final de laboratorio individual, donde tendrán que realizar algunos trabajos sencillos realizados durante el año Al finalizar el ciclo lectivo deberán participar con alguna de las experiencias realizadas durante el año en una feria científica. Profesor Andrès Neiman

Proyectos de Investigación Año 2004 Nuestra Sra. Del Valle Prof. Andrés Neiman

Etapas Objetivos Actitudinales 1

•

Objetivos Conceptuales

Objetivos Procedimentales

Conocer el laboratorio El método científico

Manejo inicial del material de laboratorio

Agudizar la observación Adquirir actitudes de tareas de investigación (análisis, Crítica, Perseverancia, efectividad, poder de conclusión y síntesis,)

Ensayo y Error Desarrollo Temático Obtener conclusiones aún del error.

Trabajos sencillos organizados y propuestos con anterioridad para que el alumno pueda llevarlos a cabo fácilmente y con un simple control del docente

Obtener la capacidad analítica, critica y responsable para llevar adelante trabajos de mayor responsabilidad y complejidad

Problemática de las poblaciones Comportamiento animal Conceptos de taxonomía animal y Vegetal Conocimiento de los procesos Físicos y Químicos más comunes

Cría de animales de laboratorio Cobayos, Ratones, Peceras, incubadoras Cajas entomológicas, herbarios Experiencias en el campo de la Física y la Química elemental

Adquirir la capacidad de trabajo organizado Aprender a observar y desarrollar tareas grupales Aprovechar experiencias de acierto y error

Actividades a realizar en el ciclo 2004

1. Cuadernillo de actividades personales 2. Cría de animales / Incubadoras, insectarios, Peceras, Medios de Cultivos, etc. 3. Huerta Orgánica 4. Hidroponia 5. Presentaciones Tipo: Póster, Maqueta, Audiovisuales, Oral o Escrita 6. Taller de Alimentos 7. Fermentaciones : Alcohólica, Láctica 8. Caja Entomológica 9. Herbario / Diccionario de hierbas Medicinales 10. Hipótesis

•

Conceptos y Contenidos

1. Seguridad en el Laboratorio / Material del Laboratorio 2. Repaso de los conceptos del Método Científico 3. Experiencias de Química: Reconocer Reacciones de Oxidación, reducción, Combustión. Acidos y bases.sales. Función de los indicadores de PH, Reacciones de fermentación. Realizar experiencias de Reciclado, Etc. 4. Experiencia de Física Principio de Bernouilli, conceptos básicos de óptica, Electricidad, Presión, etc. 5. Area de Experiencias a Elección Los Alumnos Tendrán la obligación de elegir libremente alguna temática Práctica a Desarrollar en Grupos Formalmente Constituidos y pequeños. Desarrollara una exposición del trabajo ante un grupo de compañeros que aprobará o desaprobará su temática, pudiendo corregirla o Cambiarla. 6. Experiencias Biológicas: Cría de Aves En Incubadoras, Medios de Cultivos Para Hongos y Bacteria, Sembrado en Distintos tipos de Medios, Cría y Reproducción de Animales de Laboratorio, Construcción de Medio ambientes Bióticos (peceras, Hormigueros, Lumbricarios, Compos, Etc., Cultivos En Huerta orgánica o Hidroponía 7. Taller de Alimentos Hidratos de Carbono, Lípidos, proteínas Experiencias en torno a los alimentos: Fenómenos de Conservación, Fermentación, Desnaturalización, Etc. 8. Entomología Confección de una Caja Entomológica con los Principales grupos de insectos Regionales. Clasificación, Descripción, Guía y diccionario Entomológico del lugar. 9. Herbarios Construcción de Diccionario y Guía de Plantas Con propiedades Medicinales, Conservando en Herbario los Principales Ejemplares y realizando en el laboratorio las distintas formas de preparación de sus productos. 10. Hipótesis El Alumno Como Trabajo Final y en Forma Individual, deberá confeccionar una hipótesis y por el mecanismo del Método Científico reunir las suficientes conclusiones que loa puedan Probar.

El Alumno ( Procesos y Actitudes) • • • • • • • •

Deberá Completar el cuadernillo de Prácticas de forma Individual, cumpliendo con un número de actividades por período de evaluación, previamente convenido, y llenar las planillas de experiencias. Desarrollar Trabajos Prácticos a elección, durante periodos pactados según la complejidad de la tarea. Con grupos reducidos. Llevar al día una carpeta en dónde incorpora toda tarea que realiza, con un calendario anual donde se pauten las tareas a cumplir (revisiones, presentaciones, evaluaciones, etc.) Desarrollar la Capacidad Práctica de Investigación, la Crítica y de elección en los grupos de tareas para no perjudicar el resultado del proyecto. Realizar sus cajas entomológicas y herbarios, según pautas preestablecidas. Desarrollo de su hipótesis final, reuniendo la suma de expectativas en el área. Aprovechar los recursos limitados y el tiempo de clase para llevar a cabo el mayor porcentaje de los trabajos, con éxito. Aprender del Error. Redireccionar la tarea, realimentarla de nuevas alternativas, corregir o descartar siempre sacando signos y conclusiones de todos los trabajos.

Evaluación • El cuadernillo de experiencias deberá ser una tarea individual y propia, Estas experiencias tienen un grado de dificultad mínima, para que el alumno los pueda llevar a cavo solo. Haciéndose responsable de la ejecución y presentación de los mismos en tiempo y formas convenidos. • El desarrollo de los trabajos Grupales deberá tener conclusión (Acierto o Error) En un período convenido. • Clases de Revisión y Control Horas pautadas por calendario y con anticipación para esta tarea (individual o grupal) • Interrogatorios Orales o escritos de los trabajos • Presentaciones en tiempo y forma convenidos • Trabajo constante del Aula

Desempeño del trabajo en Clase como Colaborador en tareas de Grupo, Coordinador de Acciones, corrector de errores, redireccionador de la a tarea, elemento positivo y trabajador del grupo. • •

Será evaluada la forma en que se distribuya el tiempo de trabajo, dentro y fuera del aula, para cada proyecto. Serán evaluados los pasos del método científico aplicados en cada tarea

Evaluaciones a Grupos • • • •

Todo el trabajo del grupo será perjudicado si uno de sus integrantes no cumple las tareas que serán evaluadas en el Aula. Todo el trabajo del grupo puede ser descalificado por el mal desempeño de uno de sus integrantes La responsabilidad en la seguridad del trabajo, el orden, la limpieza de laboratorio y materiales recae sobre el grupo de trabajo. De ser posible considerar la presencia de un coordinador y asistente en el grupo (dependiendo esto del número de integrantes).

Como realizar las acciones •

Todas las tareas deben comenzar con un Plan(escrito y aprobado por el profesor) Este debe poseer pautas mínimas del método científico. Delimitar tareas al grupo, proponer acciones y desencadenarlas en un tiempo determinado, evaluar resultados emitir conclusiones, permitir el reacomodamiento o redireción de la tarea. ( escrito) • Todo Grupo debe ser armónico en relación con el trabajo Elegir el número de integrantes apropiado para las tareas, repartir los roles en el trabajo evitando superposición de acciones, determinar responsabilidades generales y particulares (lista Aprobada) • Que todos los materiales necesarios estén accesibles y en el aula en el momento de trabajar (lista aprobada) • Que todas las herramientas estén en el aula y accesibles en el momento de trabajar (lista aprobada) • Que existan varias fuentes de Bibliografía de consulta sobre el proyecto (en Clase) • Organización de las Tareas coordinador y asistente (por escrito) No deambular por la escuela, ordenarse en su sector de trabajo, distribuir herramientas y material para todos los integrantes del grupo y proyectar la ejecución del plan en etapas laborales, concordando con los días de la materia, en el período anual a realizar el proyecto.