Materiales
Tubos de ensayo.
Gradillas.
Mechero Bunsen.
Vasos de precipitados.
Espátulas. Probetas.
Diversos productos químicos.
Fundamento científico
En esta actividad se hace referencia a la conservación de alimentos disminuyendo la velocidad de su descomposición bacteriana y/o su oxidación, bien gracias a la disminución de la temperatura, bien gracias al uso de conservantes y antioxidantes. Se expone también la importancia de los biocatalizadores o enzimas en las reacciones bioquímicas. Se observa la catálisis mediante luz de los revelados fotográficos.
Desarrollo
Se estudia la oxidación de un zumo de naranja obtenido de naranjas naturales comparando tres vasos de zumo obtenidos simultáneamente: uno que contiene solo el zumo, otro al que se adiciona benzoato de sodio como conservante y el tercero que se mantiene en hielo.
Se observa la evolución de las dos mitades de un mismo tomate, habiendo agregado ácido salicílico a una de ellas.
Las diferentes velocidades en el pardeamiento enzimático de una manzana por acción de las oxidasas se observan al rociar un trozo de la fruta con zumo de limón, al sumergir otro pedazo en disolución de hidrogenosulfito de sodio al 0,5% o al recubrirla de disolución de ácido salicílico.
La influencia de la temperatura en la descomposición química de la levadura se observa en dos tubos de ensayo a diferente temperatura, al recoger el gas producto en agua y observar los burbujeos en cada caso.
Se observa cómo la electrolisis del agua es catalizada por ácido sulfúrico, en un montaje con dos electrodos unidos a una pila de 9 V mediante hilo de cobre.
La influencia de la luz en la fotografía se muestra al depositar disolución de cloruro de sodio en un papel de filtro y añadirle gota a gota disolución de nitrato de plata. El papel se cubre con otro papel negro con una figura recortada.
La carbonización del azúcar por acción deshidratante del ácido sulfúrico precisa de unas gotas de agua para producirse con rapidez. Fenómenos expuestos en murales o proyección de diapositivas:
Los cianuros actúan como potentes venenos al inhibir el citocromo de la mitocondria, impidiendo la respiración celular.
Las enzimas tipo oxidasas de la leche aceleran su descomposición. Los métodos de conservación de la leche inhiben la actuación de las enzimas.
Los catalizadores en los motores de combustión controlan la velocidad de la reacción de combustión del combustible.
En los barcos pesqueros, el marisco se conserva gracias a la adición de ácido bórico y hielo.
En las carnes y productos cárnicos se añaden nitritos como antioxidantes.
El propionato de sodio se añade como conservante antimicrobiano en el queso y en el chocolate.
La alteración de las grasas se hace más lenta utilizando como antioxidante el hidroxianisolbutilado.
El airbag de los automóviles se basa en una reacción muy rápida de descomposición de una azida en gas nitrógeno.
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dimarts, 25 de maig del 2010
¿De qué factores depende la velocidad de los cambios químicos?
Materiales:
Tubos de ensayo.
Gradillas.
Calefactor/agitadormagnético.
Matraces Erlenmeyer.
Espátulas.
Probetas.
Diversos productosquímicos.
Fundamento científico:
Los cambios químicos pueden producirse a diferentes velocidades. Como las reacciones químicas tienen numerosas aplicaciones, la velocidad con que transcurren es importantísima. El estudio de la velocidad de las reacciones químicas constituye la cinética química. La velocidad de las reacciones químicas depende de cuatro factores: el estado de división de los reactivos, la concentración de los reactivos, la temperatura y la adición de catalizadores.Desarrollo
Se llevan a cabo cuatro experimentos químicos que ponen de manifiesto la dependencia de la velocidad de una reacción química en función de: El estado de agregación de los reactivos. Reacción entre el nitrato de plomo (II) y yoduro de potasio, primero en estado sólido y después en disolución. Pb(NO3)2 + 2 KI ····>> PbI2 (s) + 2 KNO3 La aparición del yoduro de plomo (II), sólido amarillo insoluble en agua, determina el final de la reacción.
La adición de catalizadores. Reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de cuatro catalizadores diferentes (dióxido de manganeso, trióxido de dihierro, patata e hígado). La adición de detergente líquido, que asciende por las cuatro probetas a diferente velocidad, permite visualizar las diferentes velocidades de reacción.H2O2(ac) ····>> H2O (l) + 1/2 O2 (g)
La concentración de los reactivos. Reacción redox entre yodato de potasio e hidrogenosulfito de sodio. En exceso del primer reactivo, y cuando se ha consumido el segundo, se forma yodo, que se identifica por el color anaranjado que aparece debido a la presencia del ion triyoduro. Se realizan dos experiencias. En una de ellas se diluye a la mitad la concentración de yodato de potasio y se comparan los tiempos de reacción.KIO3(ac) + 3NaHSO3 ····>> KI(ac)+ 3/2 Na2SO4(ac) + 3/2 H 2SO4(ac)KIO3(ac) + 5KI + 3H2SO4(ac) ····>> 3I2(ac) + 3H2O(l) + 3K2SO4(ac)
La temperatura. La misma reacción anterior se realiza aumentando la temperatura, sin variar la concentración de los reactivos, observando la diferencia de tiempo en la aparición del color anaranjado que indica el final de la reacción.
Tubos de ensayo.
Gradillas.
Calefactor/agitadormagnético.
Matraces Erlenmeyer.
Espátulas.
Probetas.
Diversos productosquímicos.
Fundamento científico:
Los cambios químicos pueden producirse a diferentes velocidades. Como las reacciones químicas tienen numerosas aplicaciones, la velocidad con que transcurren es importantísima. El estudio de la velocidad de las reacciones químicas constituye la cinética química. La velocidad de las reacciones químicas depende de cuatro factores: el estado de división de los reactivos, la concentración de los reactivos, la temperatura y la adición de catalizadores.Desarrollo
Se llevan a cabo cuatro experimentos químicos que ponen de manifiesto la dependencia de la velocidad de una reacción química en función de: El estado de agregación de los reactivos. Reacción entre el nitrato de plomo (II) y yoduro de potasio, primero en estado sólido y después en disolución. Pb(NO3)2 + 2 KI ····>> PbI2 (s) + 2 KNO3 La aparición del yoduro de plomo (II), sólido amarillo insoluble en agua, determina el final de la reacción.
La adición de catalizadores. Reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de cuatro catalizadores diferentes (dióxido de manganeso, trióxido de dihierro, patata e hígado). La adición de detergente líquido, que asciende por las cuatro probetas a diferente velocidad, permite visualizar las diferentes velocidades de reacción.H2O2(ac) ····>> H2O (l) + 1/2 O2 (g)
La concentración de los reactivos. Reacción redox entre yodato de potasio e hidrogenosulfito de sodio. En exceso del primer reactivo, y cuando se ha consumido el segundo, se forma yodo, que se identifica por el color anaranjado que aparece debido a la presencia del ion triyoduro. Se realizan dos experiencias. En una de ellas se diluye a la mitad la concentración de yodato de potasio y se comparan los tiempos de reacción.KIO3(ac) + 3NaHSO3 ····>> KI(ac)+ 3/2 Na2SO4(ac) + 3/2 H 2SO4(ac)KIO3(ac) + 5KI + 3H2SO4(ac) ····>> 3I2(ac) + 3H2O(l) + 3K2SO4(ac)
La temperatura. La misma reacción anterior se realiza aumentando la temperatura, sin variar la concentración de los reactivos, observando la diferencia de tiempo en la aparición del color anaranjado que indica el final de la reacción.
Construcción de un reloj de sol ecuatorial
Introducción
El objetivo del Grupo de Extensión Científica del IMAFF en la VI Feria Madrid por la Ciencia ha sido la difusión de la labor que el CSIC realiza para comunicar los mundos de la investigación y la enseñanza. Para ello, se dio a conocer al público asistente el proyecto Iniciación a la Ciencia (fruto de un convenio entre el CSIC y la Comunidad de Madrid), que consiste, principalmente, en llevar a cabo un plan de formación permanente del profesorado de las primeras etapas educativas.
Fundamento científico
El planeta Tierra es como un reloj de sol gigante. En nuestro modelo, el marcador horario funciona como el ecuador terrestre, y el gnomon, como el eje de rotación. El ángulo de inclinación del gnomon coincide con la latitud de Madrid (40° N). Debido a que el eje de rotación terrestre está inclinado respecto al plano de la órbita que dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del Sol (movimiento de traslación), sus rayos no inciden por igual en Madrid durante todo el año. Hay veces que los rayos inciden por encima del reloj (primavera, verano) y otras por debajo (otoño, invierno). Se puede descargar este modelo de nuestra página web para poder hacerlo en casa o bien obtenerlo a partir de la siguiente página. En formato PDF (93Kb)Desarrollo
La actividad consiste en la construcción de un reloj de sol ecuatorial a través de un recortable en cartulina. Seguidas las instrucciones de montaje y situado el reloj en un lugar soleado, se orienta el gnomon al norte. Para leer la hora, hay que fijarse en la sombra que proyecta el Sol en la cara correspondiente del reloj (cara de primavera y verano/cara de otoño e invierno) y añadir a la hora marcada una hora, si es otoño o invierno, y dos horas, si es primavera o verano.
El reloj de sol: instrucciones para su montaje
Recorta la página 1 de la cartulina por la línea de puntos más gruesa
Dobla la cartulina recortada por la línea de puntos más fina
Pega la zona que se indica como «pegar por detrás» para conseguir mayor estabilidad en el reloj
Apoya la figura construida en una superficie horizontal, como indica el dibujo
Recorta la línea negra continua que va a servir para introducir el marcador de las horas
En la página 2 de la cartulina recorta el cuadrado en el que se señalan las horas y dóblalo por la mitad
Introduce el cuadrado doblado en la ranura que ha quedado como resultado del corte de la línea negra. La cara de verano y primavera debe mirar al norte, mientras que la de otoño e invierno ha de quedar mirando al sur. Las 12 han de coincidir con la ranura
Instrucciones para leer la hora
Con el reloj tal y como ha quedado construido, sitúate en un lugar soleado. Para que el reloj marque la hora correctamente, se debe orientar el gnomon en dirección al norte, como indica el dibujo, para lo cual puedes utilizar la brújula. En caso de estar en primavera o en verano, la sombra del gnomon se proyectará en la superficie norte del reloj, señalada como cara de primavera-verano. En caso de estar en otoño o invierno, la sombra del gnomon se proyectará en la superficie sur del reloj, señalada como cara de otoño-invierno.Para leer la hora, fíjate en la sombra que proyecta el gnomon en la cara correspondiente del reloj. La hora viene marcada por el borde de la sombra. Para que la hora solar coincida con la hora oficial, en invierno has de sumar una hora a la que leas en el reloj de sol; en verano has de sumar dos horas. Así, cuando en invierno sean las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará las dos; cuando en verano sean las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará la una.
Cómo funciona el reloj de sol
Hace muchos, muchos años, nuestros antepasados ya querían organizar sus vidas en torno al paso del tiempo. Para ello, tras muchas y largas observaciones y razonamientos, construyeron los primeros relojes de sol. Hay varios tipos de relojes de sol, pero uno de los más sencillos es el nuestro: el reloj de sol ecuatorial. Para comprender el funcionamiento de este tipo de relojes, es necesario saber que la Tierra es redonda y gira sobre sí misma, movimiento conocido como rotación terrestre.
El tiempo transcurrido entre un mediodía y el siguiente define la duración del día solar. Este giro se realiza en torno al eje de rotación, que atraviesa el planeta desde el polo Norte hasta el polo Sur. El eje de rotación está inclinado unos 24° respecto al plano de la órbita que dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del Sol. Este recorrido es el movimiento de traslación, que dura 365 días y un cuarto de día. El eje terrestre está orientado al norte, y como el gnomon del reloj de sol es paralelo a él, se debe orientar también al norte, como indica el dibujo. Pero para situar el gnomon paralelo al eje de la Tierra, es necesario conocer la latitud a la que nos encontramos (40° N en Madrid). Esta latitud puede ser norte, si nos situamos al norte del ecuador, o sur, si nos encontramos al sur del mismo. En otoño y en invierno se verá la hora por la cara sur del marcador horario, y en primavera y en verano, la hora se leerá por la cara norte. Como muestran las ilustraciones, debido a que el eje de rotación de la Tierra está inclinado, los rayos del sol no inciden por igual en Madrid (donde está nuestro reloj) durante todo el año. Hay veces que los rayos llegan por encima del reloj (en primavera y verano) y otras por debajo (en otoño e invierno). En los equinoccios, los dos momentos del año en que el día y la noche tienen la misma duración (en marzo hacia el 21 y septiembre hacia el 22), no se puede leer el reloj de sol porque los rayos llegan paralelos al ecuador y, por tanto, al plano del marcador horario.
El objetivo del Grupo de Extensión Científica del IMAFF en la VI Feria Madrid por la Ciencia ha sido la difusión de la labor que el CSIC realiza para comunicar los mundos de la investigación y la enseñanza. Para ello, se dio a conocer al público asistente el proyecto Iniciación a la Ciencia (fruto de un convenio entre el CSIC y la Comunidad de Madrid), que consiste, principalmente, en llevar a cabo un plan de formación permanente del profesorado de las primeras etapas educativas.
Fundamento científico
El planeta Tierra es como un reloj de sol gigante. En nuestro modelo, el marcador horario funciona como el ecuador terrestre, y el gnomon, como el eje de rotación. El ángulo de inclinación del gnomon coincide con la latitud de Madrid (40° N). Debido a que el eje de rotación terrestre está inclinado respecto al plano de la órbita que dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del Sol (movimiento de traslación), sus rayos no inciden por igual en Madrid durante todo el año. Hay veces que los rayos inciden por encima del reloj (primavera, verano) y otras por debajo (otoño, invierno). Se puede descargar este modelo de nuestra página web para poder hacerlo en casa o bien obtenerlo a partir de la siguiente página. En formato PDF (93Kb)Desarrollo
La actividad consiste en la construcción de un reloj de sol ecuatorial a través de un recortable en cartulina. Seguidas las instrucciones de montaje y situado el reloj en un lugar soleado, se orienta el gnomon al norte. Para leer la hora, hay que fijarse en la sombra que proyecta el Sol en la cara correspondiente del reloj (cara de primavera y verano/cara de otoño e invierno) y añadir a la hora marcada una hora, si es otoño o invierno, y dos horas, si es primavera o verano.
El reloj de sol: instrucciones para su montaje
Recorta la página 1 de la cartulina por la línea de puntos más gruesa
Dobla la cartulina recortada por la línea de puntos más fina
Pega la zona que se indica como «pegar por detrás» para conseguir mayor estabilidad en el reloj
Apoya la figura construida en una superficie horizontal, como indica el dibujo
Recorta la línea negra continua que va a servir para introducir el marcador de las horas
En la página 2 de la cartulina recorta el cuadrado en el que se señalan las horas y dóblalo por la mitad
Introduce el cuadrado doblado en la ranura que ha quedado como resultado del corte de la línea negra. La cara de verano y primavera debe mirar al norte, mientras que la de otoño e invierno ha de quedar mirando al sur. Las 12 han de coincidir con la ranura
Instrucciones para leer la hora
Con el reloj tal y como ha quedado construido, sitúate en un lugar soleado. Para que el reloj marque la hora correctamente, se debe orientar el gnomon en dirección al norte, como indica el dibujo, para lo cual puedes utilizar la brújula. En caso de estar en primavera o en verano, la sombra del gnomon se proyectará en la superficie norte del reloj, señalada como cara de primavera-verano. En caso de estar en otoño o invierno, la sombra del gnomon se proyectará en la superficie sur del reloj, señalada como cara de otoño-invierno.Para leer la hora, fíjate en la sombra que proyecta el gnomon en la cara correspondiente del reloj. La hora viene marcada por el borde de la sombra. Para que la hora solar coincida con la hora oficial, en invierno has de sumar una hora a la que leas en el reloj de sol; en verano has de sumar dos horas. Así, cuando en invierno sean las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará las dos; cuando en verano sean las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará la una.
Cómo funciona el reloj de sol
Hace muchos, muchos años, nuestros antepasados ya querían organizar sus vidas en torno al paso del tiempo. Para ello, tras muchas y largas observaciones y razonamientos, construyeron los primeros relojes de sol. Hay varios tipos de relojes de sol, pero uno de los más sencillos es el nuestro: el reloj de sol ecuatorial. Para comprender el funcionamiento de este tipo de relojes, es necesario saber que la Tierra es redonda y gira sobre sí misma, movimiento conocido como rotación terrestre.
El tiempo transcurrido entre un mediodía y el siguiente define la duración del día solar. Este giro se realiza en torno al eje de rotación, que atraviesa el planeta desde el polo Norte hasta el polo Sur. El eje de rotación está inclinado unos 24° respecto al plano de la órbita que dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del Sol. Este recorrido es el movimiento de traslación, que dura 365 días y un cuarto de día. El eje terrestre está orientado al norte, y como el gnomon del reloj de sol es paralelo a él, se debe orientar también al norte, como indica el dibujo. Pero para situar el gnomon paralelo al eje de la Tierra, es necesario conocer la latitud a la que nos encontramos (40° N en Madrid). Esta latitud puede ser norte, si nos situamos al norte del ecuador, o sur, si nos encontramos al sur del mismo. En otoño y en invierno se verá la hora por la cara sur del marcador horario, y en primavera y en verano, la hora se leerá por la cara norte. Como muestran las ilustraciones, debido a que el eje de rotación de la Tierra está inclinado, los rayos del sol no inciden por igual en Madrid (donde está nuestro reloj) durante todo el año. Hay veces que los rayos llegan por encima del reloj (en primavera y verano) y otras por debajo (en otoño e invierno). En los equinoccios, los dos momentos del año en que el día y la noche tienen la misma duración (en marzo hacia el 21 y septiembre hacia el 22), no se puede leer el reloj de sol porque los rayos llegan paralelos al ecuador y, por tanto, al plano del marcador horario.
dilluns, 24 de maig del 2010
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