CÁMARA OSCURA

CÁMARA OSCURA

· ¿QUÉ ES?

 La cámara oscura es un instrumento óptico que permite obtener una proyección plana de una imagen externa sobre la zona interior de su superficie. Consiste en una caja cerrada y un pequeño agujero por el que entra una pequeña cantidad de luz que proyecta en la pared opuesta la imagen del exterior.

· ¿COMO SE CONSTRUYE?

 Haz un hueco en una de las caras de la caja con un margen de 2 cm por lado. En la otra cara haz un hueco justo en el centro que mida 2x2 cm. Corta una laminilla un poco mayor que la abertura y pégala por dentro de la caja con cinta adhesiva. Haz un orificio con el alfiler en el centro de la lámina. Pinta de negro el interior de la caja y déjala secar. También debes pintar el interior de la tapa. Cubre el hueco del paso 1 con papel vegetal. Cierra totalmente la caja asegurándote que no entre luz por ningún lado.Con esta caja podrás observar el funcionamiento de una cámara fotográfica; para que esto suceda coloca tu caja frente algún objeto iluminado, de manera que el papel vegetal quede del lado opuesto al objeto. Colócate frente al papel vegetal y verás la imagen reflejada en forma invertida. Para que sea más visible cúbrete con una tela negra. Para variar el resultado puedes experimentar con orificios de distintas formas y con lentes de diferentes efectos. 

También se puede hacer con una caja negra.

UN COHETE CASERO

COHETE CASERO

· MATERIALES: 

Una botella de plástico, agua, una bomba de bicicleta y una plataforma.

· ¿QUÉ OCURRE?

Una vez construido el cohete, solo queda lanzarlo. Para eso, llenaremos la botella de agua hasta más o menos un tercio de su capacidad y la cerraremos a conciencia con el tapón. Una vez cerrada, utilizaremos la aguja de la bomba de inflar para atravesar el tapón. Una vez conectada la bomba de aire con el interior del cohete, le damos la vuelta a la botella (ahora queda con el tapón hacia abajo) e insertamos en vertical sobre la plataforma de lanzamiento.

· ¿POR QUÉ?

Porque toda acción conlleva una reacción igual e inversa. En este caso, la acción será la inserción de aire en el cohete y la reacción, su expulsión repentina.

Ludión de descartes

LUDIÓN DE DESCARTES

 


Material.


- Botella de plástico
- Clips
- Capucha de un boli (recomendado los BIC)
- Mechero
- Agua
- Plastilina

Realizado.

1. Llenamos la botella de agua.
2. Cogemos un clip y con el mechero quemamos la punta; y después introducimos en clip por la capucha por la parte de la parte que sobresale.
3. En un vaso lleno de agua, comprobamos si flota o se hunde.
4. Si vemos que la punta de la capucha sobresale, añadimos más clips, hasta que no flote pero que tampoco se hunda.
5. Y por último, introducimos la capucha con los clips en nuestra botella y la cerramos. Apretamos y soltamos y vemos lo que ocurre.

¿Qué ocurre?

Lo que ocurre es que si apretamos, la capucha y los clips se van hacia abajo. Y si soltamos vuelven a subir, ¿interesante, no?
 
¿Por qué ocurre?

Flota porque la densidad del cuerpo es menor que la densidad del líquido, en este caso agua.
Se hunde porque la densidad del cuerpo es mayor que la densidad del líquido.
Al apretar lo que ocurre es que aumenta la presión, y el agua entra en la capucha. Al entrar en la capucha la densidad del cuerpo es mayor que la densidad del agua. Al soltar lo que ocurre es que baja la presión y el agua sale de la capucha. La densidad del cuerpo es menor que la del agua, por lo que sube.

Salfumán y papel de aluminio

En general, los ácidos reaccionan fácilmente con los metales. Ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico reaccionan con metales como el cobre, aluminio, cinc,… En muchas ocasiones se produce la liberación de gases y de ahí se hace necesario trabajar con precaución. Una de las reacciones más comunes y vistosas es la que se produce entre el ácido clorhídrico y el cinc:

2 HCl (ac) + Zn → ZnCl2(s) + H2(g)

Como producto se obtiene el dicloruro de cinc (ZnCl2) de color oscuro y el hidrógeno (H2) como gas de color blanco. Este último tiene dos importantes características:
1. El fácilmente comburente.
2. El un gas muy ligero y escapa de la atmósfera fácilmente.
Podemos repetir de una forma sencilla este experimento de laboratorio a partir de dos sustancias comunes: salfumán y papel de aluminio. El salfumán es una disolución de ácido clorhídrico que reacciona de la siguiente forma:

6 HCl(ac) + 6 Al(s) → 2 AlCl3(s) + 3 H2(g)

En este caso, la reacción se realizará en una botella de plástico cerrada para observar el poder de la presión de un gas sobre el recipiente. Mucha precaución, esta es una reacción que puede producir daños, por ello, hay que estar alejado de la botella.

Cuestiones

1. ¿Qué gas se produce al mezclar salfumán y papel de aluminio?
el hidrógeno.

2. Clasifica el salfumán en una de estas tres categoría:
Ácido Base Neutro

3. ¿Por qué es peligroso cerrar la botella cuando se produce la reacción entre el salfumán y el papel de aluminio?
 Porque cuando lo cerramos el gas no puede salir, aumenta la presión y puede reventar.

Mentos y CocaCola light

Todos conocemos el efecto que produce la mezcla de Coca-Cola light y unos caramelos Mentos. Menos conocido es, tal vez, que efectos parecidos se pueden obtener al añadir a la Coca-Cola light azúcar, sal o arena… Vamos a intentar explicar por qué se produce este fenómeno que está más relacionado con procesos físicos que químicos.

La razón vuelve a estar relacionada con la Tensión Superficial. Ésta es la responsable de que las moléculas de dióxido de carbono disuelto en la bebida no se unan y salgan a la superficie. Si rompemos esta Tensión Superficial el gas saldrá en forma de grandes burbujas. Aquí es donde entra en acción el famoso caramelo. La goma arábiga de su composición química junto con una superficie rugosa facilitan la “ruptura” de esta tensión (la goma arábiga)y la formación de las burbujas (la superficie porosa). El azúcar, la sal o la arena consiguen efectos parecidos aunque no tan espectaculares pero, ¿por qué la Coca-Cola light? En este caso, la razón hay que buscarla en uno los sustitutos del azúcar que posee la bebida. Esta sustancia facilita el proceso de formación y liberación de las burbujas.

 Ahora, sólo queda ponerse a experimentar… Elige una zona sin gente y procura ser rápido tras dejar los caramelos dentro de la botella.

Cuestiones

1. ¿Al mezclar la coca-cola con el Mentos se produce una reacción química o un proceso físico? Justifica tu respuesta.
Es un proceso físico porque los componentes químicos de ambos productos no cambian, no hay reacción química.

Azúcar y ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico (H2SO4) reacciona de una manera muy vistosa con el azúcar (sacarosa, C12H22O11). Si mezclamos estas dos sustancias veremos como la pasta formada va evolucionando desde un color amarillento hasta el negro. Además, se produce la ascensión de la masa negra por las paredes del recipiente. Lo que ocurre al mezclar estas dos sustancias es una reacción de deshidratación (pérdida de agua) del azúcar por parte del ácido sulfúrico. La sacarosa se convierte en un residuo negro de carbono, mientras que el agua se desprende enforma de vapor que provoca el ascenso de la masa negra.

          C12H22O11 (s) + H2SO4(l) → 12 C (s) + 11 H2O (g) + H2SO4 (l)

Con esta vistosa reacción hay que tener especial cuidado:
1. Estamos trabajando con una sustancia muy corrosiva como es el ácido sulfúrico.
2. La reacción es altamente exotérmica (producción de calor).

La industria que más utiliza el ácido sulfúrico es la de los fertilizantes. Otras aplicaciones importantes se encuentran en la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales no ferrosos, manufactura de explosivos, detergentes, plásticos y fibras. En muchos casos el ácido sulfúrico se emplea como una materia prima indirecta y pocas veces aparece en el producto final.

Es de aceptación universal que la salud económica de una nación puede ser determinada mediante su capacidad de producción y consumo neto de ácido sulfúrico. Es sorprendente que una de las razones primordiales de los impactos económicos de la globalización responde al aumento sin precedente de consumo per cápita de los países de lejano y medio oriente. El crecimiento explosivo del consumismo por parte de la nueva China y sus países colindantes ha hecho aumentar la demanda de la producción mundial de ácido sulfúrico. Como consecuencia de la gran demanda sobre los recursos disponibles de ácido, ha resultado un aumento sin precedentes en los precios. Por ejemplo, al inicio del año 2007, el precio promedio de una tonelada de ácido sulfúrico era de US$ 80 por tonelada métrica. En Junio de 2008, el índice promedio de ácido había experimentado un aumento histórico de US$ 400 en países de Centro y Sudamérica y $600 la tonelada en Norte América. Como consecuencia de la dramática alza en el costo del ácido, nuevos proyectos han dado origen a considerar su producción mediante la extracción de fuentes minerales, reciclaje y mejoras a la refinería de petróleo crudo con alto contenido de azufre. El alza en el costo del ácido ha sido el responsable del alza en el costo de todo producto de consumo después del aumento a consecuencia del alza en el precio de energía.

Cuestiones

1. ¿Qué ocurre con el azúcar al mezclarlo con ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico actúa sobre el azúcar (Sacarosa) deshidratándolo. Os preguntareis ¿El azúcar contiene agua?. La respuesta es no, pero contiene los dos elementos químicos que la forman: Hidrógeno y Oxígeno; Estos elementos al separarse de sus respectivos enlaces, se desprenderán en forma de vapor dando un vistoso resultado.
El azúcar, como glúcido que es, contiene 3 de los bioelementos primarios para la vida: Hidrógeno y oxígeno como habíamos comentado y carbono. Si hemos desprendido oxígenos e hidrógenos, ¿qué nos queda del azúcar?. La respuesta concuerda con el color y resultado de la reacción: Una masa negra de carbono.


2. ¿Qué gas es el que se produce en la reacción?
El hidrógeno.

¿Por qué al hacer presión por arriba y abajo de un huevo no se rompe?

Porque al hacer presión sobre esos puntos la fuerza se distribuye por todo el cascarón, con lo cual recibe poca fuerza, pero si se hace por los lados el huevo se romperá por la simple razón de que al ser una superficie mucho más plana hay menos puntos que reciban presión que por ello se rompen.

Huevos

Para realizar nuestro experimento necesitamos un huevo duro (cocido) y otro huevo crudo.

En primer lugar colocamos los huevos sobre una superficie horizontal y, cogiéndolos con los dedos, se hacen girar. Se puede observar que el huevo duro gira más deprisa y durante más tiempo.

Explicación:
El huevo duro gira como un todo, mientras que el contenido líquido del huevo crudo dificulta el movimiento del huevo y frena su giro.


Los huevos cocidos y crudos se comportan también de diferente manera al detenerse.

Si un huevo en rotación se toca con un dedo se detiene inmediatamente. Pero si el que está girando es un huevo crudo al retirar el dedo el huevo dará todavía algunas vueltas.

Explicación:


En el caso del huevo crudo, al tocar con un dedo detenemos la cáscara exterior pero el interior líquido del huevo continúa girando. Por el contrario, al tocar el huevo duro con el dedo se detiene todo el huevo.

Agua y aceite

                          Pastillas efervescentes

La primera pregunta que debemos plantearnos es, ¿por qué las pastillas
efervescentes producen burbujas?

Entre los ingredientes de los comprimidos efervescentes se encuentran
el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y un ácido orgánico en función de la
utilidad del comprimido (el ácido cítrico, el ascórbico, el
acetilsalicílico,…). Al entrar en contacto con el agua, el bicarbonato de
sodio se disocia en dos iones: el ión hidrogenocarbonato (HCO-) y el ión
sodio (Na+). El primero reacciona con el ácido de la pastilla y da lugar,
entre otros compuestos, al dióxido de carbono (CO2 ), gas que forma
pequeñas burbujas ascendentes y que explotan al entrar en contacto con el aire. Este proceso ayuda a disolver mejor el principio activo que contiene el comprimido.

Realiza el siguiente experimento: 200 mL de aceite, 200 mL de agua y una pastilla efervescente. Observa qué es lo que ocurre.

¿Qué son esas burbujas que se forman entre la frontera del agua y el aceite que inicialmente ascienden y luego desciende nuevamente?

Respuesta:  La pastilla efervescente se disuelve en agua desprendiendo dióxido de carbono.
Las burbujas del gas ascienden arrastrando agua a la superficie del aceite. Allí se desprende el gas y el agua, más densa que el aceite, desciende. El proceso se repite y se produce un movimiento ascendente y descendente en el interior el aceite.

¿Por qué un barco flota y una moneda no?

Es por lo siguiente:

Todos los objetos tienen masa (cantidad de materia) pero la masa de unos es mas densa que otros (mas moléculas por espacio)

Esto que quiere decir

Cuando arrojamos algo al agua el objeto desplaza cierta cantidad de agua de acuerdo al tamaño de su cuerpo, sin embargo si la cantidad de agua que desplaza pesa mas que su propio cuerpo este flota por que es menos denso que el agua desplazada, (la cantidad de molécula contenidas en el agua desplazada es mayor que las del cuerpo)

Cuando un barco esta en el agua flota por que el barco
Es hueco por dentro(y por el aire) y la cantidad de agua que desplaza con su volumen es mas densa que el propio barco.
la moneda se hunde por que su masa es mas densa o que la
cantidad de agua desplazada.

Un ejemplo de ello lo puedes hacer tu mismo, cuando estés en una bañera te metes y observa como desplazas agua y sube de nivel.

¿Por qué flota un barco y por qué se hunde una moneda de 5 céntimos?

El barco no se hunde porque tiene aire en su interior, que junto con la unión acero/aire el peso de la densidad del barco es menor que el agua, por lo cual flota.

La moneda se hunde por la simple razón  de que en su interior no hay aire.