Hola a todos,
En esta nueva página, tengo la intención de ir colocando experimentos de laboratorio, para que los vayáis realizando. Pretendo que sean sencillos, asequibles, y en lo posible que estén al alcance de la mayoría de vosotros. Espero haber acertado.
Comprendo que, en determinados casos, os sea difícil conseguir las sustancias químicas necesarias para poder realizarlos pero, tratándose de química, resulta imprescindible disponer de los mas esenciales ( en recetas de cocina nos pasaría igual).
Ahora bien, antes que nada quiero exponer una serie de normas que deben seguir quienes se disponen a realizar experimentos de química:
- En general y mientras no se indique lo contrario, todas las sustancias químicas deben considerarse como peligrosas. No experimentar nunca por vuestra cuenta. Antes de mezclar sustancias, informarse de cual va a ser el resultado.
- No oler nunca ningún frasco, en todo caso oler sólo su tapón.
- No respirar los gases que se desprenden de algunas reacciones químicas. Trabajar en un lugar lo más aireado posible.
- Experimentar siempre con pequeñas cantidades. Muchas sustancias son tóxicas, inflamables o explosivas. A menos que el experimento indique explícitamente el uso de llamas o fuentes de calor, mantenerse alejados de ellas.
- Proteger adecuadamente la vista, o trabajar tras una mampara de vidrio.
- Si os cae en la piel algún producto químico, lavaros abundantemente con agua y jabón. En caso de observar alguna reacción posterior, acudir sin tardanza al médico, indicando claramente la naturaleza de los productos causantes.
- Y SOBRE TODO... tened sentido común, la química recreativa es para disfrutar y aprender, no para arriesgarse a sufrir un accidente.
Experimento nº 1.- ESPEJO DE COBRE
Muchos de vosotros habreis realizado el espejo de plata, pero seguro que tendreis curiosidad por realizar el espejo de cobre, pues ahí va la receta: Añadir amoníaco a 25 ml de solución de acetato de cobre al 0,5 % en un tubo de ensayo bien limpio, hasta que se forme una solución transparente de color azul oscuro. Añadir tres gotas de hidracina y calentar la solución incolora del compuesto cuproso formado, en baño de agua a 90 º C. Se formará en la pared interior del tubo de ensayo un hermoso espejo brillante de cobre. Nota: El acetato de cobre lo podreis preparar disolviendo alambre de cobre en acico acético (vinagre) y evaporando la solución hasta que cristalice.
Anexo al experimento nº 1- OBTENCIÓN DE LA HIDRACINA
Preparar una solución de hipoclorito sódico al 5% (lejía) (se puede preparar haciendo pasar 4 grs de cloro sobre 100 ml de NaOH al 5 %). Dejar en el frigorífico ( o en mezcla frigorífica hasta que se expela el exceso de cloro. Añadir esta solución a 200 ml de amoniaco concentrado, a los que se ha añadido previamente 15 – 20 ml de solución de gelatina al 1 %. Hervir hasta reducir su volumen a la mitad. Enfriar y añádasele una mezcla de 10 ml de H2SO4 conc. En 50 ml de agua, y después alcohol, hasta que esté ligeramente turbia. Por enfriamiento se obtendrán cristales de sulfato ácido de hidrazonio. Filtrar por un embudo Buchner y dejar secar. Destilando este compuesto con hidróxido sódico y recogiendo el destilado en un baño refrigerado obtendremos solución de hidracina.
Molécula de la hidracina
Experimento nº 2.- OBTENCIÓN DE SILICIO METALICO CRISTALIZADO
Mezclar 9 grs de arena triturada con 5 grs de azufre y 8 grs de aluminio, (todo ello al estado de polvo fino) en un crisol, mezclar cuidadosamente y encender la mezcla. Precaución: Usar mascara de protección para la vista y encenderla con un palo bien largo. Al arder lo hace violentamente (termita). Una vez finalizada la reacción, en el fondo se habrá formado un régulo metálico. Disolverlo en ácido clorhídrico (sal fumante, agua fuerte comercial) diluido hirviendo, (para disolver las sales de aluminio formadas) y en el fondo quedarán cristales de Silicio cristalino.
Silicio metálico
Experimento nº 3.- REACCIÓN QUIMILUMINISCENTE
Añadir (en un cuarto oscuro), 3 ml de peróxido de hidrógeno al 30 % ( que no toque la piel) , a una mezcla de 10 ml de solución de pirogalol al 10 % con 20 ml de solución saturada de carbonato potásico y 10 ml de formol. Inmediatamente despues de realizar la mezcla, tendrá lugar una reacción energica, acompañada de un fuerte resplandor rojo anaranjado, como consecuencia de la oxidación del pirogalol.
Experimento nº 4.-FIGURAS DE AZUFRE
Colocar en un crisol ( o un tubo de ensayo ) un poco de azufre, taparlo y comenzar a calentarlo. En un principio, se tranformará en un líquido claro fácilmente movible, si seguimos calentando, a la temperatura de 180 ºC presentará un color rojo anaranjado muy viscoso. A la temperatura de 444 º C, comenzará a hervir, si llegado a éste punto lo vertemos rápidamente sobre un recipiente con agua fria, se formará una masa elástica, que podremos moldear fácilmente y conformar la figura que queramos ( o tambien si se ha vertido en un molde). Al cabo de varios días se habrá endurecido y adquirido el color y características iniciales, pero conservando la figura que hayamos moldeado.
Azufre fundiéndose
Experimento nº 5.-YODURO DE NITRÓGENO
Añadir gota a gota una solución de yodo en yoduro potásico, a un poco de amoniaco concentrado contenido en un tubo de ensayo. En un principio el precipitado formado se disuelve, pero si continuamos añadiendo yodo se obtiene un precipitado negro de yoduro de nitrógeno. Si filtramos con un papel de filtro el precipitado formado y dejamos secar al aire libre, basta con que lo toquemos ligeramente con una pluma, para que se produzcan pequeñas explosiones. Precaución: Es muy importante preparar únicamente la cantidad que se obtiene con 1 o 2 ml de amoniaco, no almacenarlo bajo ningún concepto y desechar el restante.
Experimento nº 6.- CRISTALIZACIONES ARBORESCENTES
El fenómeno se manifiesta, a veces, de forma muy espectacular. El hecho de que, los metales más electropositivos reemplacen a los más electronegativos de sus disoluciones salinas, da lugar a formas cristalinas metálicas arborescentes. Este fenómeno es bastante frecuente (aunque con algunas excepciones), y cesa cuando el metal que se precipita de la sal cubre completamente al que se introduce en la disolución. Así, por ejemplo, cuando se introduce una lámina de cinc en una disolución de sal de plomo, éste se deposita en láminas brillantes cristalinas, cuyo conjunto recibe el nombre de “árbol de Saturno”. Una lámina de estaño introducida en una disolución de sal de plomo da lugar a la formación del “árbol de Júpiter”. Introduciendo unas gotas de mercurio en una disolución de sal de plata, se forma el “árbol de Diana”
Experimento nº 7.- JARDIN QUÍMICO
Se puede realizar un hermoso jardín mineral del modo siguiente: Se echa un poco de arena lavada en una pecera, o cualquier otro recipiente de cristal, hasta una altura de 5 a 8 cm. Sobre la arena se esparcen cristales de las sales siguientes: sulfato de cobre, sulfato de aluminio, sulfato ferroso o férrico( no tienen por que ser sulfatos, pueden ser cualquier sal de estos metales) y cualquier otra sal de cobalto y de níquel, o de manganeso. ( u otra que tengas a mano y sea preferiblemente de color). Se vierte lentamente y con mucho cuidado una disolución de silicato sódico (vidrio soluble) ( 100 grs disueltos en unos 300 ml de agua). Al cabo de varios días se verá una gran arborescencia de distintos colores (jardín mineral), que podrás perpetuar si, con cuidado, sustituyes el silicato sódico de la vasija por agua valiéndote de un tubito de goma, procurando no desbaratar la hermosa cristalización formada.
Jardín químico
Experimento nº 8.-CLAVELES (o ROSAS) AZULES O VERDES
Entre varias de mis aficiones, se encuentra la
botánica, y un día, paseando en una ciudad por la calle de las flores,
encontré sorprendido una ramo de claveles bellísimamente azules. Tenía
entendido que el mítico clavel azul, aún no se había conseguido.
Interesándome por el tema e investigando, llegué a la conclusión que
eran teñidas, pero espectacularmente bellas. Quereis hacelo vosotros
también, pues ahí va:
Tomar un clavel ( o rosa ) de color blanco, cortarle longitudinalmente en su tallo unos 10 cm (como cuando se saca punta a un lápiz con un cuchillo), en introducirlo en una botella con agua a la que se le ha añadido un colorante ( azul de metileno, verde de metilo, o en su defecto tinta azul o tinta verde) al cabo de pocos días el clavel ( o la rosa) blanca, se tornará del color que hayais añadido al agua. La experiencia sale mejor si, ese corte longitudinal lo haceis dejándolo unido al tallo por su parte superior estando la flor todavía en la planta, e introduciendo la laminita del tallo cortado en un tubo de ensayo (con el colorante) que se mantendrá sujeto a la planta con fixo, o atado con una cuerdecita, mientras la flor se desarrolla en la misma.
Experimento nº 9.-LLUVIA DORADA
Echamos en un tubo de ensayo unos 2 ml de una disolución de sal de plomo (la mas común es el nitrato) y le añadimos un volumen aproximadamente igual de otra de yoduro potásico. Ambas soluciones son incoloras, al mezclarlas, se forma sorprendentemente un abundante precipitado grumoso de color amarillo, de yoduro de plomo. Si calentamos el precipitado formado, bien directamente con una llama o mejor aún en un recipiente con agua hirviendo, el precipitado se redisolverá, y al dejar enfriar, reaparecerá de nuevo pero en forma de brillantes escamas, a manera de lluvia, por lo que se conoce con el nombre de "lluvia de oro". Si el enfriamiento se realiza muy lentamente (en el interior del vaso de agua), la cristalización es mas bonita al formarse los cristales de mayor tamaño.
Lluvia dorada
Experimento nº 10.-PÓLVORA DETONANTE
Si realizamos una mezcla íntima de 3 partes de nitrato potásico, 2 partes de carbonato potásico (completamente seco) y 1 parte de azufre, tomamos una pequeña porción de ésta mezcla y la calentamos lentamente sobre una lámina de hierro, primero funde, y poco despues estalla con detonación ensordecedora. para ésta experiencia no hay que tomar mas pólvora que la que quepa en la punta de un cuchillo. No conservar el resto, desecharlo arrojandolo al desague.
Experimento nº 11.-DECOLORACIÓN DE UN VINO
Se
toman unos 100 ml de vino tinto (o cualquier líquido que se desee
decolorar), se le añaden unos 4 grs de carbón activo ( ver abajo su
preparación), y se dejan en digestión unos 20-30 minutos, (si se
prefiere realizar rápidamente, calentar suavemente a unos 60-70 ºC). A
continuación filtrar el liquido, el vino (filtrado) ha quedado
totalmente incoloro, ello se debe a que las materias colorantes han
sido totalmente adsorbidas por el carbón activo. Esta practica resulta
útil en la industria, para decolorar cualquier líquido en el que se
desee eliminar todo tipo de colorantes, como por ejemplo en la
industria del azucar, antes de la cristalización de la misma.
Preparación del carbón activo: En un vaso de precipitados se echan
50 ml de solución concentrada de sacarosa (azucar común), y sobre ella
se añade con una pipeta, 6 o 7 ml de ácido sulfúrico concentrado.
Inmediatamente se ennegrecerá por formarse carbón procedente del azucar
deshidratado (por la acción del ácido). Filtrar para aislar el carbón.
Lavar reiteradamente con agua el filtro, hasta eliminar el resto ácido
que pueda retener. Colocar el filtro en una capsula y dejarlo en una
estufa hasta total desecación.
Experimento nº 12.- QUÍMICA Y MAGIA.- Conversión del agua en leche
Coged un vaso seco ( en el que previamente se ha depositado solo una gota de ácido sulfurico concentrado). Mostradlo a vuestros espectadores, diciendo que <tenemos un vaso vacío>, a continuación verter en él agua ( en la que previamente se ha disuelto tiosulfato sódico < Na2S2O3> al 5 %. Acto seguido tapar el vaso con un paño y ..... despues de unos treinta segundos mas o menos ( el suficiente para pronunciar las palabras mágicas de rigor y un poco de palabrería), se destapa y Oooooh, que sorpresa, se ha convertido en leche. Bueno bromas aparte, la reacción que se ha producido es que el ácido al reaccionar con el tiosulfato lo ha descompuesto y se ha formado azufre coloidal responsable del aspecto lechoso de la solución. (el tiosulfato, es el que se emplea como fijador en fotografía, si no lo teneis lo podeis obtener hirviendo azufre en polvo con sulfito sódico, filtrando y cristalizando) Dado que la reacción está influida (como todas) por la concentración y la temperatura, conviene que previamente ensayeis los tiempos de palabrería y/o la concentración del tiosulfato sódico. Suerte amigos con vuestros primeros pinitos en éste mundo.
Experimento nº 13.- LÍQUIDO QUIMIOLUMINESCENTE
Preparar en recipientes separados los cuatro líquidos siguientes: 1) una disolución de 1 gr de pirogalol en 10 ml de agua destilada. 2) 10 ml de formaldehído < formol> del 35-40 %. 3) 5 grs de carbonato potásico en 10 ml de agua. 4) 15 ml de peróxido de hidrógeno < agua oxigenada> al 30 %.. Para la realización del experimento se vierten en un vaso de precipitados los tres primeros líquidos en el orden indicado, después se deja en oscuridad total la habitación y cuando los ojos se han acostumbrado a la oscuridad,, se agregan de una vez los 15 ml de peróxido de hidrógeno a la mezcla, sin agitar demasiado. Al cabo de unos momentos, el líquido brilla con color amarillo-anaranjado, hierve produciendo espuma y, en este estado puede verterse la espuma luminosa sobre una capsula preparada de antemano. Durante el trasvase se forma una corriente líquida luminosa y las gotas aisladas irradian una luz mágica. Durante la experiencia se desprende parte del formaldehído de olor desagradable, por lo que debe airearse la habitación. Poco a poco la luminosidad se desvanece y el líquido caliente en un principio se enfría. Conviene que el peróxido de hidrógeno no caiga en la piel ni es recomendable respirar los vapores de formol. El pirogalol, puede ser sustituido por resorcina, hidroquinona, u otras sustancias orgánicas fácilmente oxidables. Explicación. Los cuerpos emiten radiación a todas las temperaturas, pero a partir de los 360 ºC, esta emisión lo es en forma de luz visible. Cuando el proceso lo realizan determinados seres vivos (bacterias, luciérnagas), se denomina bioluminiscencia. En determinados procesos químicos se emite radiación en forma de calor y parte de él también en forma de luz.
Quimioluminescencia
Experimento nº 14.-VIDRIO ORGÁNICO
Vamos a fabricar un plástico, fácil de hacer, totalmente transparente, de ahí su nombre. Es de Urea- formol. Para ello tomamos 20 gramos de urea que disolvemos en un matraz y le empezamos a añadir lentamente 60 ml de formaldehído ( metanal)= ( formol comercial al 40 %). Agregamos a continuación 1 ml de ácido clorhídrico al 25 % ( el concentrado es del 34-36 %), Agitamos con una varilla de vidrio y le dejamos en reposo. Conforme transcurren los minutos, el matraz se va calentando a la vez que se enturbia gradualmente, porque tiene lugar una reacción de condensación: CO(NH2)2 (urea) + 2 HCHO (formol) ------>CO(NH2.CH2OH)2 -----> CO(N=CH2)2 (dimetilenurea) + 2 H2O. Esta dimetilenurea formada es la que se polimeriza gradualmente conforme aumenta la temperatura, y si introducimos un termómetro en el matraz de reacción, cuando la temperatura alcanza los 80 grados, la condensación es tan avanzada que el matraz puede volcarse sin que el líquido se derrame. Dejamos un día o dos en reposo para completar la reacción y ….. al cabo de este tiempo, rompiendo el matraz sacaremos una bola dura , compacta y transparente del polímero de urea-formol. Si antes de endurecerse totalmente se vierte en un molde, al solidificar y deshacer el molde, habremos obtenido una figura con éste polímero.
Experimento nº 15.-AISLAMIENTO DE LA CAFEÍNA
Vamos a proceder por un procedimiento muy sencillo, a aislar la cafeína, (alcaloide estimulante del sistema nervioso que se encuentra en el café, té, etc). Su nombre químico es 1,3,7 trimetilxantina. Aunque lo lógico sería partir del café, vamos no obstante a realizarlo, a partir del té, por la sencilla razón de que, en aquel se encuentra combinado en forma de tanato de cafeína, y en el té, se halla libre y por lo tanto la operación resulta mas sencilla. Para ello se hierven durante 20 minutos en un matraz, 100 grs de hojas de té, con 250 ml de agua destilada. Al cabo de éste tiempo, filtramos por lana de vidrio (filtración mas rápida, para eliminar posos). Al filtrado le añadimos gota a gota, (hasta que no forme, con una gota mas, precipitado) solución de subacetato de plomo, a continuación agregamos también gota a gota, solución de amoniaco hasta reacción alcalina (usar papel de pH) y volvemos a filtrar. Con estas operaciones, habremos eliminado otras sustancias distintas de la cafeína, pero como quedarán indicios de plomo procedente del subacetato, lo precipitaremos haciendo pasar a su través una corriente de sulfhídrico (sulfuro de hierro + ácido, y el sulfuro de hierro lo prepararemos calentando limaduras de hierro con azufre). Volvemos a filtrar y el filtrado lo recogemos en una cápsula que ponemos a evaporar en baño de agua (baño María). Cuando la disolución esté muy concentrada, lo dejamos enfriar y dado que la cafeína es poco soluble en agua fría, se depositará muy pura en forma de abundantes cristales. Si deseásemos purificarla, bastaría con colocarla en tubo de ensayo y calentarla suavemente, sublimaría y condensaría en las paredes frías del mismo. La cafeína debida a su carácter básico, se combina fácilmente con los ácidos ( incluso débiles) dando sales solubles.
Cafeína
Experimento nº 16.- GLUCOSA A PARTIR DEL ALMIDÓN
La glucosa es un monosacárido presente en muchas frutas junto con otro tipo de azúcares. En éste experimento, su obtención a partir del almidón (de arroz de patata, etc), nos va a permitir su posterior utilización como reductor ( por ejemplo para obtener espejos de plata). Desleímos 100 grs de almidón en 100 ml de agua fría, aparte preparamos 500 ml de agua con 15 ml de ácido sulfúrico, y esta disolución la añadimos a la anterior, vertiendo la mezcla en un matraz de 1 litro. Hervimos en baño maría (baño de agua) hasta que se forme engrudo. Acto seguido hacemos barbotear a su través, vapor de agua procedente de otro matraz, conducido por un tubito de vidrio adecuadamente doblado, estando el matraz generador de vapor de agua, provisto de un tubo de seguridad, (una varilla que, a través del tapón llega casi hasta el fondo del mismo). El vapor ha de estar pasando hasta que una pequeña toma (1 ml) no de color azul con la tintura de yodo, (aún queda almidón libre), ni color rojo (aún queda dextrina por convertirse en azúcar). Finalizada satisfactoriamente la prueba anterior, dejamos enfriar, y le añadimos carbonato cálcico ( marmol molido) para neutralizar el ácido (solo ha servido como catalizador). Filtramos después de que haya cesado la efervescencia (formación de CO2; CaCO3 + H2SO4 CO2 + CaSO4), eliminando así el CaSO4 (insoluble) y el CaCO3 no reaccionado. La disolución filtrada contiene únicamente glucosa en solución, evaporamos en baño maría, para concentrarla hasta consistencia de jarabe espeso. Su cristalización es difícil, sería necesario hacerla mediante liofilización. C6H10O5 (almidón) + H2O C6H12O6 (glucosa)
Experimento nº 14.- MANCHAS SIMPÁTICAS
La timolftaleína es un indicador ácido- base cuyo punto de transición está aproximadamente a pH 9,3-10,5 . Para valores inferiores a pH 9,3 es incolora y a pH superiores a 10,5 es azul. Esto le convierte en un curioso elemento para realizar bromas. Disolvemos una pequeña cantidad de timolftaleína en alcohol y una vez disuelta le añadimos gota a gota disolución de hidróxido sódico ( por ejemplo disolviendo varias lentejas de NaOH en unos mililitros de agua) y continuamos añadiéndole hasta que el indicador se torne azul. Si vertemos “accidentalmente” un poco de este liquido sobre un tejido (preferiblemente blanco), quedará manchado de azul, con el consiguiente enojo del propietario, pero tras disculparnos y tranquilizarle, pasados pocos minutos la mancha desaparecerá, debido a que el CO2 existente en el aire reaccionará con el NaOH presente y su pH bajará hasta alcanzar un valor inferior a 9,3 en cuyo momento la mancha se volverá incolora, aparecerá de nuevo si le pulverizamos un líquido alcalino, y expuesta al aire se volverá incolora de nuevo. Su ulterior lavado terminará con la magia de la timolftaleina.
Experimento nº 15.- REALIZAR UNA GEODA DE CRISTALES AZULES DE SULFATO DE COBRE
Una geoda es una cavidad rocosa normalmente cerrada, en la que han cristalizado minerales que han sido conducidos hasta ella disueltos en agua subterránea, el proceso de cristalización que normalmente precisa millones de años, se produce en capas en las paredes de la cavidad, por lo que se pueden encontrar geodas huecas. No obstante, se puede realizar una geoda en solamente unos días, haciendo crecer hermosos cristales azules translúcidos de sulfato de cobre pentahidratado dentro de un huevo a semejanza de las autenticas. Para empezar hemos de romper cuidadosamente un huevo (da igual fresco que cocido), desechando su contenido tomando la cáscara y eliminado la membrana interior que la recubre. En un recipiente aparte, disolver varias cucharadas de sulfato de cobre en agua muy caliente hasta que no disuelva más y la disolución quede saturada. Verter esta disolución saturada en la cáscara de huevo. Dejar la cáscara en reposo sin moverla durante dos o tres días. Al final de los mismos ya tendrás la geoda, pero puedes hacerla crecer dejando que la disolución continúe evaporándose durante una semana o mas. Con el paso del tiempo el sulfato de cobre se recubre de una pátina de sal básica que le afea, por ello si deseas que conserve su hermoso color azul, mantén la geoda cerrada con una lámina de papel transparente.
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Experimento nº 16.- LÍQUIDO QUE CAMBIA DE COLOR
Llenar por la mitad con agua del grifo dos matraces de 1 litro. Disolver 2,5 grs de glucosa en el frasco 1º y 5 grs en el 2º. Añadir 2,5 grs de hidróxido sódico al frasco 1º y 5 grs al 2º. Añadamos ahora a cada frasco 1 ml aproximadamente de solución de azul de metileno al 0,1 %. Tapamos con un tapón ambos frascos y los agitamos vigorosamente, la solución resultante será azul, pero si los dejamos en reposo el color azul se irá desvaneciendo paulatinamente como consecuencia de que la glucosa se irá oxidando con el oxígeno disuelto en el agua, y el segundo frasco lo hará antes al estar más concentrado. El color azul se puede reaparecer varias veces sacudiendo de nuevo los frascos. Si sustituimos el colorante por índigo carmín ( índigo 5 -5´ disulfonato disódico), el cambio de color será más vistoso, de verde > rojo> amarillo > verde. En este caso, se ha de preparar en el frasco 1º 15 grs de glucosa con 750 ml de agua y le añadiremos 250 ml de agua con 7,5 grs de hidróxido sódico. A continuación debemos calentar la mezcla a unos 37 ºC y añadirle una pizca de índigo carmín. La razón del cambio de color se debe a que la glucosa (un aldehido) se oxida lentamente (en medio alcalino) con el oxígeno y forma ácido glucónico (su sal sódica), siendo el azul de metileno un acelerador al actuar como agente portador de oxígeno, reduciéndose asimismo y convirtiéndose en leucometileno incoloro. En tanto exista oxígeno disuelto en el agua, este se reoxidará reapareciendo de nuevo el color azul, la glucosa volverá a reducirlo y otra vez se decolorará.
Experimento nº 17.-ABRILLANTADO DEL COBRE Y DE LA PLATA
El deslustre de la plata es debido a que su superficie se recubre de
sulfuro de plata. El sulfuro de plata es negro. Cuando se forma una
fina capa de sulfuro de plata en la superficie de la misma, esta se
oscurece. A la plata se le puede devolver su lustre anterior quitando
el sulfuro de plata que cubre su superficie.
Hay dos maneras de quitar la capa de sulfuro de plata. Una de ellas
consiste en retirar el sulfuro de plata de su superficie, y el otro es
invertir la reacción química y devolver la plata del sulfuro nuevamente
a su objeto. En el primer método, se pierde un poco de metal durante el
pulido. En el segundo, la plata se reintegra a su lugar. Pulimentando
con abrasivos, también se pierde algo del metal. Otra clase de
restauración consiste en disolver el sulfuro de plata con un reactivo
químico en el que sea soluble. Estos restauradores se usan sumergiendo
la plata en el líquido, o frotando con un paño embebido en el líquido y
lavándolo posteriormente. Con estos sistemas de pulido también se
pierde algo del metal.
El método de abrillantado usado en este experimento, utiliza una
reacción química para convertir el sulfuro de plata, nuevamente en
plata. Muchos otros metales además de la plata, como el cobre, forman
sulfuros y se ennegrecen. Algunos de ellos tienen una mayor afinidad
que la plata para formar sulfuros. El aluminio es ese metal. En este
experimento, el sulfuro de plata reacciona con aluminio. En esta
reacción, el anión sulfuro, se transfieren de la plata al aluminio,
liberándose así la plata y formándose sulfuro de aluminio. La reacción
es la siguiente: 3 Ag2S + 2 Al -- 3 Ag + 2 Al2S3
La reacción entre el sulfuro de plata y el aluminio tiene lugar
cuando los dos están en contacto mutuo al sumergirlos en la solución
del bicarbonato de sodio. La reacción es más rápida cuando la solución
está caliente. En la solución se transfiere el anión sulfuro de la
plata, al aluminio. El sulfuro de aluminio puede quedar adherido al
papel de aluminio, o puede formar escamas minúsculas, de color amarilla
claro en el fondo del recipiente. La plata y el aluminio deben estar en
contacto mutuo, porque fluye una pequeña corriente eléctrica entre
ambos durante la reacción. Este tipo de reacción, que implica una
corriente eléctrica, se denomina reacción electroquímica. Las
reacciones de este tipo se utilizan en las baterías para producir
electricidad.
Experimento nº 18.-CRISTALES DE DISULFURO DE HIERRO, FeS2
En la naturaleza se encuentra cristalizado un mineral denominado pirita
con un hermoso color amarillo, que los profanos suelen confundir con el
oro. Aquí os doy la técnica para obtenerlo en el laboratorio.
“Mezclar 5.58 gramos de hierro en polvo (0.1 mol) con 6.41
gramos de azufre en polvo (0.2 moles). Colocar esta mezcla en un crisol
hasta su cuarta parte. Cubrirlo con arena fina y taparlo. Introducirlo
en un horno de mufla a 900 grados C. Tendrás que jugar con los tiempos
de enfriamiento. Después de estar el tiempo apropiado, que normalmente
puede ser de una hora, déjalo enfriar lentamente en el horno durante
cerca de una semana. El aire debe estar totalmente excluido, al final
de este tiempo, deberás haber obtenido debajo de la arena, bellos
cristales de sulfuro de hierro . Cuanto más lento es el enfriamiento
tanto más grandes y hermosos serán los mismos.
Experimento nº 19.- HUMOS DE COLORES
Como hacer antorchas de humos de colores:
Mezclar en un recipiente 3 partes de nitrato potásico con 2 partes de
azúcar en polvo (triturar por separado), las proporciones son
aproximadas, si se realiza a partes iguales, será más difícil de
encender y arderá más lentamente, si se emplea la relación 5 a 3 arderá
más rápidamente. Comenzar a calentar muy lentamente a ser posible de
una fuente que no tenga llama. Remover la mezcla con una varilla larga,
si en los bordes se forma azúcar fundida retirar del calor y seguir
removiendo, lo que realmente estamos haciendo es caramelizar el azúcar
al fundirse esta y convertirse en caramelo de color ámbar. Continuar
calentando y agitando hasta que los ingredientes se han licuado.
Apartar del fuego. Verterlo en pequeñas cantidades sobre una hoja de
papel o en un molde. Su forma afectará al modo de arder. Dejar enfriar
antes de retirarlo del molde. La combustión de esta pólvora
sencillamente producirá mucho humo. En todos los casos encenderla
mediante una alargadera, nunca directamente con las manos. Para generar
humos de colores únicamente se le debe añadir sustancias coloreadas que
al vaporizarse por la temperatura y pasar al humo le dan su color.
Deben utilizarse sustancias no tóxicas. Todos los componentes deben
estar en polvo y no mezclarse hasta su combustión. Nunca deberán
triturarse juntos. Humo blanco: nitrato potásico 4 grs, carbón 5 grs,
azufre 10 grs, aserrín 3 grs. Humo rojo: clorato potásico 15 grs, rojo de para-nitroanilina 65 grs lactosa 20 grs. Humo verde: indigo 26 grs, auramina 15 grs, clorato potásico 35 grs, lactosa 26 grs. Igualmente también se pueden obtener polvoras de llamas de colores,
añadiendo determinadas sales de metales. Rojo: sales de estroncio.
Naranja: cloruro cálcico. Amarillo: nitrato sódico. Verde: sales de
bario. Verde azulado: sulfato de cobre. Azul: cloruro de cobre.
Purpura: permanganato potásico. Blanco: sulfato magnésico. Finalmente
quien desee profundizar más en este mundillo entrar en la página Wouter's Practical Pyrotechnics,
y tendreis donde encontrar lo que deseeis. Una recomendación: usar
siempre poca cantidad, encenderlo a distancia valiéndose de un palo y
sobre todo protegeros la vista.
Experimento nº 20.- SURTIDOR QUÍMICO
El agua disuelve a 0º C unas 500 veces su volumen de HCl gaseoso. A temperatura ambiente algo menos. La avidez que éste ácido puede ejercer para absorber agua se presta a desarrollar una vistosa experiencia. Tomamos un tapón, preferiblemente de goma o corcho parafinado y le practicamos un orificio, le introducimos por este orificio un tubo de vidrio de unos 10 15 cm de longitud que ha sido estirado por uno de sus extremos para terminar en punta fina. . Se introduce con la punta fina hacia el interior de un matraz de vidrio de forma esférica, de 1 litro de capacidad. Llenamos éste matraz con HCl gaseoso (bien hirviendo disolución del mismo, agua fuerte o sal fumante, o bien tratando sulfato sódico con ácido sulfúrico y destilando. En cualquier caso, el gas HCl que destila ha de hacerse pasar por una torre de desecación conteniendo, CaCl2 o H2SO4). Una vez lleno de gas y después de que haya sido desplazado el aire, (no respirar los gases de HCl), se introduce el otro extremo del tubo en un recipiente conteniendo agua (adicionada de unas gotas de indicador Rojo Congo). Lo más probable es que no suceda nada, por que el HCl gas no ha percibido la presencia del agua. Para favorecer su contacto, se tapa con la yema del dedo en extremo del tubo sin sacarlo del agua, y una vez tapado se extrae de la misma y se agita, (manteniéndolo en todo momento tapado) y se vuelve a colocar en el recipiente con el agua, retirando a continuación el dedo. Al retirar éste, el vacío que se forma al disolverse el HCl en el agua, hace que se produzca una fuerte aspiración de la misma que ingresa enérgicamente en el matraz a través del tubo de vidrio mientras cambia su color en forma de vistoso surtidor.
Experimento nº 21.-PREPARACIÓN DE LA BAQUELITA
Esta sustancia constituye una de las primeras resinas sintéticas. Se prepara a base de fenol (C6H5OH) y formaldehído (HCHO = metanal). Se prepara calentando cantidades equimoleculares de ambas sustancias en presencia de un catalizador alcalino. En un tubo de ensayo grande, se ponen 5 g de fenol en polvo + 5 g de formol comercial (al 40 %) + 1 ml de amoniaco. Se sujeta bien y calienta suavemente mientras se agita. Mediante a acción catalítica del álcali, se condensa una molécula de formol con otra de metanal produciendo alcohol oxibencílico (un núcleo bencénico con los radicales OH y CH2OH en posición orto), después de unos diez minutos de calefacción el líquido se torna rojizo y posteriormente se solidifica al haberse iniciado su polimerización bajo la forma de grandes moléculas de estructura compleja de la resina conocida como baquelita. El esponjamiento de la misma resulta inevitable en las condiciones del experimento por las burbujas de vapor de agua que se forman. Para evitar ese inconveniente, sería necesario trabajar a 160 ºC y unas 8 atmósferas de presión. Si se desea realizar objetos con la misma sería preciso verterla en el molde adecuado antes de su endurecimiento, o realizar su preparación en el mismo molde.
Experimento nº 22.- FUEGO CON UNA GOTA DE AGUA
Esta curiosa combinación química de sustancias es enormemente sensible a la humedad, tanto, que basta una sola gota de agua para que comience a arder. He aquí su composición: Nitrato amónico 14 g + Cloruro amónico 1,5 g + Cinc en polvo 34,5 g. Triturar conjuntamente en un mortero, el nitrato y el cloruro amónico hasta obtener un polvo fino. A continuación añadir el Cinc en polvo. Una vez incorporado, esta mezcla es extraordinariamente sensible al agua, (Colocarse guantes, protegerse la vista, y realizar la experiencia al aire libre). Basta una sola gota de agua para el conjunto comience a arder. Colocar una pequeña porción de ésta mezcla en el suelo seco del exterior. Cerciorarse de que no haya en sus proximidades sustancias fácilmente inflamables ni combustibles: hierba seca, papel….etc), añadirle una gota de agua y retirarse rápidamente. En unos escasos segundos, aparecerán burbujas, comenzará un silbido, aparecerá humo, e instantáneamente comenzará arder con una llama de color verde azulado. AVISO. No guardar la mezcla ya hecha, puesto que la sola humedad del aire puede provocar su ignición. Usar toda la mezcla. Preparar solo pequeñas cantidades. No realizar la experiencia en un día lluvioso. Las reacciones que tienen lugar son: NH4Cl >-- NH4+ + Cl- (disociación). El ión CL_ actúa como catalizador en la descomposición del NH4NO3. NH4NO3 -------N2O + 2 H2O. El agua formada en la reacción anterior produce la descomposición de más NH4NO3, el cual prosigue su acción catalítica. La reacción hace que se funda el NH4NO3 lo cual permite que se oxide el Cinc. La reacción global es: Zn(sólido) + NH4NO3 (sólido) ---- N2 (gas) + ZnO(sólido) + 2 H2O (gas).
Experimento nº23.- SÍNTESIS DEL IODOFORMO
Es posible que este experimento os deje
totalmente indiferentes, pero debido a que he encontrado mas de una
forma de síntesis y me han ocurrido cosas muy raras mientras probaba
las que difieren en algo de la que pongo, pondré la única que me ha
resultado váilda. Pedir perdón tambien por las medidas pues yo no poseo
una balanza en mi laboratorio y por tanto, no puedo expersarlo en g.
El iodoformo, de fórmula CHI3 es un polvo amarillo que se utilizaba
hace muchos años como antiséptico. Se sintetiza disolviendo en agua
(100ml, segun mis pruebas, no tengo la reaccion a mano), un par de
escamas de NaOH. Sólo hace falta agregar alcohol etílico (no importa
que tenga benzalconio), y agregar un par de gránulos o escamas de yodo.
Al agregar el iodo, éste se disolverá en el alcohol formando a su
alrededor "volutas" del color de la tintura. Al aparecer las volutas,
es preciso agitar continuamente la mezcla de modo que se difuminen las
volutas en el resto de líquido (yo lo hice a mano, suavemente). La
disolución empezará a tornarse amarillo pálido, luego amarillo mas
intenso, y al rato, empezaréis a ver que aparece un precipitado
amarillo. Si seguís agitando, las partículas empezarán a crecer en
tamaño, pudiendo ser luego recogidas por filtrado y posterior lavado en
agua. El Iodoformo es totalmente insoluble en H2O.
Algunas fuentes aconsejan usar Carbonato sódico con alcohol,
calentarlo y luego agregar agua y yodo. Es mejor que no lo utilicéis,
ya que aunque se puede hacer, resulta, desde mi punto de vista, más
dificil de hacer, mientras que usando NaOH, es más fácil que aparezca.
*Nota: como el experto en esto es pedialum, repetiré el
experimento, y si el lo desea hacer y tiene cualquier sugerencia,
corregiré este mensaje sin dudarlo.
... CONTINUARÁ
En la dirección que os dejo, teneis una gran cantidad de experimentos de química:
http://www.chem.leeds.ac.uk/delights/