Este documento presenta varios experimentos químicos sencillos. Primero, demuestra la ley de Boyle-Mariotte sobre la relación inversa entre el volumen y la presión de un gas. Luego, muestra reacciones químicas con desprendimiento de dióxido de carbono como un "volcán" y un "airbag". También explica la combustión en un motor de cuatro tiempos y otros experimentos sobre densidad, indicadores de pH y reacciones catalizadas.

1. CUESTIÓN DE GASES El mundo mágico de la química

2. Objetivo Demostrar la ley de Boyle-Mariotte El mundo mágico de la ciencia Al aumentar la presión disminuye el volumen, y viceversa. Presión y volumen son magnitudes inversamente proporcionales

3. Fundamento químico: Esta ley relaciona la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante. Establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen. El mundo mágico de la ciencia

4. PROCEDIMIENTO Encerramos la nube y la jeringuilla con 2 cm3 de aire en un bote de cocina al que se le pueda practicar el vacío con una bomba. Observamos como la nube de azúcar (chuche) aumenta de volumen y el émbolo de la jeringuilla se desplaza hasta 5 cm3. Al abrir de nuevo el bote la nube y la jeringuilla vuelven a su estado inicial. El mundo mágico de la ciencia

5. VOLCÁN EN ERUPCIÓN El mundo mágico de la ciencia

6. Objetivo El mundo mágico de la ciencia Realización de una reacción sencilla con desprendimiento de dióxido de carbono. Fundamento químico

7. PROCEDIMIENTO I Se llena la botella con agua hasta 1/3 de su volumen y se añade vinagre hasta completar algo más de los dos tercios. Sobre esta disolución se echa una cucharada de pimentón que dará color rojo a la "lava". Ahora se coloca la botella en el interior del volcán; de tal modo que al tener lugar la reacción química la "lava" generada ascienda por el cuello de la botella y resbale por las paredes del volcán. El mundo mágico de la ciencia

8. PROCEDIMIENTO II Para que se produzca dicha reacción se añade por la boca del volcán un par de cucharadas de bicarbonato de sodio. Al entrar en contacto este sólido con el ácido acético contenido en el vinagre tiene lugar el siguiente proceso donde se genera dióxido de carbono (gas) que "empuja" la lava hacia el exterior. Si se añade harina a la botella que contiene el vinagre se conseguirá que la lava tenga un aspecto más espumoso, siendo más espesa. El mundo mágico de la ciencia

9. MOTOR DE EXPLOSIÓN El mundo mágico de la ciencia

10. Objetivo Estudio de la reacción de combustión de un motor de cuatro tiempos. El mundo mágico de la ciencia

11. Fundamento químico (I) La combustión en un motor procede de la reacción del combustible (gasolina) y el comburente (aire). Se introduce en el cilindro la mezcla de aire y combustible en una proporción de 14,5:1. Se hace saltar una chispa que eleva la temperatura y el combustible se quema en presencia del oxígeno del aire. La energía química del combustible se libera en forma de calor cuando se quema, transformándose en el motor en energía mecánica. El mundo mágico de la ciencia

13. 2º tiempo (Compresión): el pistón sube y comprime la mezcla al reducir el volumen.

14. 3er tiempo (Explosión): al encender la bujía, ésta provoca la explosión; en este momento el pistón es empujado y baja.

15. 4ºtiempo (Expulsión): los gases producidos por la explosión son expulsados a través de la válvula de expulsión; en este momento el pistón baja.El mundo mágico de la ciencia

16. El mundo mágico de la ciencia

17. PROCEDIMIENTO Añadimos 3 gotas de gasolina al bote en el que tenemos 1 L de aire. Dejamos caer una cerilla encendida y vemos como ocurre una pequeña explosión que desplaza el cartón con un pequeño agujero (a modo de émbolo) que hemos colocado encima. La proporción tiene que ser 3 gotas de gasolina por cada litro de aire. Si no tenemos esa proporción y añadimos más gasolina, la reacción no tiene lugar ya que todas las reacciones para que se puedan producir se tienen que dar con unas proporciones determinadas. El mundo mágico de la ciencia

18. ¿PUEDE ARDER EL AZÚCAR? El mundo mágico de la ciencia

22. El aceite (d= 0,92 g/ml) flota en el agua (d=1 g/ml) porque es menos denso, pero se hunde en el alcohol (d=0,79 g/ml) porque es más denso. Por consiguiente, puede prepararse una mezcla de agua y alcohol, en la cual dicho aceite ni flote ni se hunda hasta el fondo.El mundo mágico de la ciencia

23. PROCEDIMIENTO En primer lugar se pone un poco de aceite en el vaso pequeño y se coloca en el fondo del vaso grande. Se echa alcohol en el vaso grande procurando que no caiga directamente en el aceite del vaso pequeño. Por último, con una cuchara o con la jeringa, se añade, poco a poco, agua sobre el alcohol, procurando que no caiga directamente sobre el vaso pequeño.Vemos que, finalmente, el aceite sale del vaso pequeño y forma una esfera que quedará flotando en el interior de la mezcla de alcohol y agua. El mundo mágico de la ciencia

24. PROCEDIMIENTO II Retiramos con precaución el vaso pequeño dejando la esfera de aceite en el interior de la mezcla. Podemos hacer que la gota suba o baje añadiendo agua (para subir) o alcohol (para bajar) El mundo mágico de la ciencia

25. AIRBAG CASERO El mundo mágico de la ciencia

26. Objetivo: Realización de una reacción sencilla con desprendimiento de dióxido de carbono. Fundamento químico: Al romper la bolsa pequeña entran en contacto el vinagre y el bicarbonato y se produce una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono. El mundo mágico de la ciencia

27. PROCEDIMIENTO Llenamos una bolsa pequeña con vinagre.Cerramos la bolsa con un nudo.Ponemos bicarbonato en la otra bolsa. Metemos la bolsa pequeña dentro de la bolsa grande, procurando que queda rodeada de bicarbonato Y por último, cerramos la bolsa grande y ya tenemos nuestro airbag casero.Si golpeamos con un martillo sobre la bolsa pequeña se produce una reacción química con desprendimiento de gases que llena la bolsa grande. El mundo mágico de la ciencia

28. EL SECRETO DE LOS CARAMELOS MENTOS El mundo mágico de la ciencia

30. Los caramelos Mentos, el azúcar, la sal y la arena logran separar las moléculas de agua y permiten la formación de las burbujas.

31. Se cree que la superficie de los caramelos Mentos (llena de poros) favorece la formación de las burbujas. Otro factor está en la goma arábiga que forma parte de los caramelos y que reduce la tensión superficial del refresco favoreciendo la salida de las burbujas. El mundo mágico de la ciencia

32. TINTA INVISIBLE El mundo mágico de la ciencia

33. Objetivo Observación del comportamiento de los ácidos con el calor Fundamento químico El jugo de limón es un ácido débil que descompone la celulosa del papel en azúcares. El calor suministrado tiende a caramelizar los azúcares, adquiriendo éstos un color marrón que revela la escritura secreta. El mundo mágico de la ciencia

34. PROCEDIMIENTO Escribimos en nuestro papel el mensaje secreto con el pincel mojado en zumo de limón y luego pasamos el papel cerca del fuego con cuidado de no quemarlo. El mundo mágico de la ciencia

35. CALDO DE COL LOMBARDA El mundo mágico de la ciencia

36. Objetivo Obtener un líquido capaz de detectar la presencia de ácidos y bases a nuestro alrededor. Fundamento químico La lombarda contiene sustancias que actúan como indicadores ácido-base, de manera que es capaz de aparecer en medio ácido, morada en medio neutro y verde en medio básico. El mundo mágico de la ciencia

38. Este tipo de indicadores de acidez es natural, ya que no se mezcla con productos químicos.Dependiendo del pH del suelo la Hortensia puede poseer flores rosas o azules.El mundo mágico de la ciencia

39. PROCEDIMIENTO A nuestro caldo de lombarda que tenemos en un tubo de ensayo le vamos añadiendo las distintas sustancias de prueba: limón, lejía, detergente, bicarbonato sódico, vinagre, café, amoniaco, ácido clorhídrico, alcohol, zumos de frutas... y observamos los cambios de color en función del pH de la sustancia de prueba añadida. El mundo mágico de la ciencia

40. PANTERA ROSA El mundo mágico de la ciencia

41. ObjetivoTrabajar con la fenolftaleína como indicador de pH Fundamento químicoLa fenolftaleína es un indicador de pH. Posee dos formas: una básica, que puede tomar protones en medio ácido; y una ácida, que puede ceder protones en medio alcalino.

42. La fenolftaleína para pasar de una forma a la otra sólo tiene que tomar o ceder un protón, proceso que es reversible.Ese intercambio de protones está condicionado por el pH del medio.

43. La presencia o ausencia de ese protón cambia la estructura 3D de la molécula, cambiando la longitud de onda absorbida y su color. Así, en medio alcalino -donde perdió el protón-, es rosada y en medio ácido incolora.

44. PROCEDIMIENTO Con un pincel pintamos una pantera rosa con la fenolftaleína en medio ácido. En principio no se ve nada en el papel ya que la fenolftaleína en medio ácido es incolora, pero al introducir el papel en la bolsa con el paño de amoniaco, aparece la pantera rosa. El mundo mágico de la ciencia

45. EL HUNDIMIENTO DEL TITANIC El mundo mágico de la ciencia

46. Objetivo Estudiar la reacción del ácido clorhídrico con el amoniaco y la comprensión del poliespan. Fundamento químico Humo blanco de las chimeneas del Titánic: Se produce la síntesis de cloruro armónico a partir de vapores de cloruro de hidrógeno y de amoniaco. Como la nueva sustancia es sólida a temperatura ambiente, forma en primer lugar una suspensión en al aire de nubes blancas. Acido clorhídrico + hidróxido de amonio cloruro de amonio HCI + NH3 NH4CL El mundo mágico de la ciencia

48. El burbujeo puede haceros pensar que está sucediendo una reacción química, pero no es así.

49. La acetona disuelve el poliestireno y el gas de la “espuma” se libera, de ahí las burbujas.

50. Al dejar evaporar la acetona aparece un pegote, que es el poliestireno que estaba disuelto. Como cuando disuelves sal en azúcar; desaparece, pero si dejo evaporar el agua, vuelve a aparecer.

51. Las cosas que estén hechas de ese material llevan el siguiente símbolo:El mundo mágico de la ciencia

52. PROCEDIMIENTO El Titánic navega por el mar y por sus chimeneas sale humo blanco … construimos un barco de poliespan e impregnamos los bastoncillos de HCl. Al acercarle a cada bastoncillo la varilla de vidrio impregnada de NH3 se desprende un humo blanco. Pero el Titánic… choca con un iceberg y se hunde… Introducimos el Titánic de poliespan en un recipiente con acetona y observamos cómo se descompone. El mundo mágico de la ciencia

53. SERPIENTES DE COLORES El mundo mágico de la ciencia

54. Objetivo Descomposición espectacular del agua oxigenada Fundamento químico (I) El peróxido de hidrogeno concentrado es una sustancia altamente reactiva, debido a que su descomposición para formar agua y oxigeno es sumamente exotérmica. La siguiente reacción termoquímica demuestra este hecho: 2 H2O2 (l) -> 2 H2O (l) + O2 (g) ΔHº = −196,0 kJ El mundo mágico de la ciencia

55. Fundamento químico (II) Para esta reacción es definitiva la utilización de un catalizador (KI). Su función es acelerar el proceso sin intervenir en la reacción. El mundo mágico de la ciencia

56. PROCEDIMIENTO Se vierten 30 mL de agua oxigenada concentrada en una probeta. Se añade un chorrito de lavavajillas y el colorante alimenticio. Para finalizar se añade media espátula de KI (catalizador que acelera la reacción). El agua oxigenada, H2O2, se descompone dando oxígeno y se obtiene un río largo de espuma (gracias al detergente) de color (gracias al colorante) . La reacción en que se produce espuma es exotérmica así que el visitante siente el calor desprendido al poner la mano por encima de la espuma con agua oxigenada. El mundo mágico de la ciencia

57. EXTRACCIÓN DE CLOROFILA.

58. MATERIAL Mortero. Etanol. Tubo de ensayo. Embudo. Papel de filtro. Hojas de espinacas. Placa Petri. Gradilla de tubo de ensayo.

59. OBJETIVOS Realizar un extracto de los pigmentos de una planta verde. Separar los distintos pigmentos que forman el extracto.

60. DESARROLLO Corta trozos de hoja y colócalos en un mortero con etanol. Tritura las hojas hasta que el etanol quede verde. Viértelo en un embudo con papel de filtro recogiendo el filtrado en la probeta. ¿Qué color tiene el extracto?

61. Viértelo en la placa Petri y coloca en su interior en papel de filtro, en forma de columna. Después de unos minutos interpreta los resultados sabiendo que: -Clorofila: verde. -Carotenos: anaranjado. -Xantofila: amarillento.