Experimentos fáciles y atractivos: química

Sobre química, física y los elementos de la tabla periódica

Se pueden trabajar muchos temas a través de experimentos y propuestas manipulativas. Dependiendo de la edad de los niños, se les guiará más o menos.

“Plástico biodegradable”

En este primer experimento, vamos a crear un material nuevo parecido al plástico (aunque de plástico no tiene nada!).

Material:

  • Vinagre
  • Leche
  • Colador
  • Cuchara
  • Boles o bandejas
  • Papel de cocina o papel absorbente

Pasos:

  1. Calentaremos la leche en el microondas, sin que llegue a hervir.
  2. Vamos añadiendo cucharadas de vinagre hasta que empiecen a aparecer grumos o coágulos en la leche.
  3. Colaremos la leche de manera que separaremos los coágulos con el suero sobrante.
  4. Colocaremos los coágulos sobre una bandeja con papel de cocina y los iremos secando para absorber la mayor cantidad de liquido posible.
  5. Cuándo esté bastante seco, lo podremos manipular y darle la forma que más nos guste.
  6. Lo dejaremos secar unos días, envuelto en papel de cocina que iremos cambiando o bien al sol para acelerar el proceso.
  7. Cuándo esté seco, podremos pintarlo y decorarlo!

Explicación:

La caseína es una molécula (una proteína) que se encuentra en la leche. Las moléculas y los átomos son minúsculas partículas que forman todo lo que nos rodea. El vinagre (ácido acético) contiene átomos sueltos de hidrógeno. Las moléculas de la caseína de la leche se mezclan con los átomos sueltos de hidrógeno que contiene el ácido y se produce una reacción química. Las moléculas de caseína contenidas en la leche tienen una carga negativa, mientras que los átomos sueltos de hidrógeno que hay en el ácido tienen carga positiva. Las cargas opuestas se atraen, de modo que las moléculas de caseína y los átomos sueltos de hidrógeno se agrupan y forman coágulos visibles. Estos coágulos se denominan cuajos y se utilizan también para elaborar el queso. El líquido se denomina suero. 

El volcán casero o el globo que se hincha sin soplar

Otro experimento muy sencillo. En este caso, trabaremos las reacciones químicas de manera muy visual.

Material:

  • Vinagre
  • Bicarbonato
  • Un recipiente (puede ser un volcán, pero también cualquier vaso nos sirve!)
  • Botella vacía y globos

Pasos para el volcán:

  1. Hay que colocar una pequeña cantidad de bicarbonato en el recipiente (un dedo horizontal más o menos!)
  2. Después, podemos empezar vertiendo unas gotas de vinagre para observar qué pasa… o tirarlo todo de golpe.
  3. Para mejorar el volcán, podríamos añadir colorante rojo al vinagre para simular la lava.

Para hinchar el globo:

  1. Llenamos una cuarta parte de la botella con vinagre (aproximadamente).
  2. Cogemos un globo y lo rellenamos de bicarbonato (con menos de la mitad del globo es suficiente)
  3. Colocamos el globo en el cuello de la botella y vertimos su contenido dentro.
  4. Lo sujetamos y observamos qué pasa!

¿Qué son las densidades?

Realizaremos una columna de densidad, se trata de una fila de líquidos de densidad variable en un recipiente de vidrio que muestra cómo las diferentes densidades quedan separadas en distintas capas.

Material:

  • Vaso o recipiende de vidrio o transparente
  • Ingredientes de densidades diferentes: miel, jabón, agua, leche, aceite, alcohol…
  • Colorantes
  • Materiales de diferentes pesos

Pasos:

  1. En este experimento, trataremos de dejar margen a los niños para que prueben e investiguen.
  2. Deberán ir colocando los ingredientes tratando de conseguir que no se mezclen entre sí. Dependiendo de la edad se les puede establecer el orden directamente.
  3. Una vez conseguida la columna, se pueden tirar materiales de diferente peso y tratar de adivinar hasta que piso bajaran según sus densidades.

Se pueden hacer todas las mezclas y variantes que se os ocurran para trabajar este tema. Por ejemplo, comparar el peso de distintos volúmenes con distintos ingredientes, cambiar el orden de los productos, remover… potenciar el uso de la imaginación y la experimentación!

La gravedad

Otro concepto fácil de trabajar. Cómo sabemos, la gravedad, en física, es la fuerza que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos, atrayéndolos hacia su centro. Es la gravedad la que hace que los objetos caigan al suelo y la que nos crea la sensación de peso.

Podemos intentar desafiar la gravedad con agua, un vaso y un trozo de plástico o cartón duro. ¿Te atreves a probarlo? Lo explica el siguiente vídeo:

Se pueden inventar otras variantes para trabajar este tema. Otra forma muy fácil de entender la fuerza de la gravedad, es presentando a los niños una serie de materiales y pedirles que les ordenen según crean que van a caer más rápidamente hasta el suelo.

Se puede comprobar posteriormente, dejando caer todos los materiales al mismo momento, desde la misma altura y sin variar la fuerza (sólo dejar caer). Es muy atractivo grabarlo en cámara lenta y poder comprobar luego el orden de caída según su peso.

La tabla periódica de los elementos

La famosa tabla periódica de los elementos muestra los elementos químicos ordenados por su número atómico (número de protones), configuración de electrones y propiedades químicas. Hay muchas maneras de estudiarla y trabajarla. Hoy, os dejaré con unos experimentos que ayudan a los niños a familiarizarse con algunos elementos.

En primer lugar, hay muchos recursos en internet para presentar la tabla a través de dibujos. Ayuda a los niños a hacerse una idea más práctica y relacionarlos con el día a día. Vemos un ejemplo:

YODO

El primer elemento con el que vamos a experimentar es el Yodo (numero 53). Es un elemento no metálico, símbolo I, número atómico 53, masa atómica relativa 126.904, el más pesado de los halógenos (halogenuros) que se encuentran en la naturaleza. En condiciones normales, el yodo es un sólido negro, lustroso, y volátil; recibe su nombre por su vapor de color violeta.

Material:

  • Vasos o recipientes transparentes
  • Un poco de agua
  • Diferentes alimentos que contengan, o no, almidón (manzana, patata, plátano, nueces, verduras, otras frutas…)

Pasos:

  1. Trituramos los diferentes alimentos con un poco de agua
  2. Tiramos unas gotas de yodo (puede ser el del botiquín que solemos tener en casa)
  3. Removemos y observamos si hay cambio de color

Explicación:

La amilosa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. Por lo tanto, los alimentos que contengan almidón, reaccionaran con el yodo y se volverán azules.

Muy visual y fácil de manipular.

Calcio

El calcio es un elemento químico de aspecto blanco plateado con número atómico 20. Su símbolo es Ca y pertenece al grupo de los metales alcalinotérreos y su estado habitual en la naturaleza es sólido. Además, es un mineral importante para el cuerpo humano. Ayuda a formar y proteger dientes y huesos. 

Material:

  • Huevo
  • Vinagre
  • Un recipiente

Pasos:

  1. Colocamos el huevo en un vaso
  2. Lo cubrimos totalmente con vinagre líquido
  3. Lo dejamos mínimo 48h
  4. Lo sacamos del vaso y lo lavamos. La cáscara habrá desaparecido, su tamaño ha aumentado y además es elástico.
  5. Lo dejamos caer (¡con cuidado!). Obtendremos un huevo saltarín!

Explicación:

La cáscara de huevo está hecha de carbonato de calcio y el vinagre es un ácido débil, el ácido acético. El carbonato de calcio, CaCO3 reacciona con los ácidos dando una sal, agua y dióxido de carbono, CO2.

2CH3COOH +CaCO3    → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2

Ácido acético (vinagre)  + carbonato de calcio  →  acetato de calcio + agua + dióxido de carbono

Como consecuencia de esta reacción, la cáscara del huevo se va deshaciendo. En el proceso observamos la formación de burbujas de CO2. De esta forma, al cabo del tiempo el huevo queda cubierto únicamente por su membrana. Esta membrana es muy especial, se trata de una membrana semipermeable, esto quiere decir que deja pasar únicamente determinadas sustancias a través de sus poros.

Cobre

Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29. El cobre posee varias propiedades físicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, después del hierro y del aluminio, más consumido en el mundo. Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica.

Material:

  • Monedas de color rojizo, de 1, 2 y 5 céntimos, cuanto más sucias, mejor
  • Vaso
  • Vinagre y sal
  • Cuchara, agua y papel de cocina para secar y limpiar posteriormente

Pasos:

  1. Echa vinagre y sal en un vaso
  2. Tira las monedas
  3. Espera unos minutos y observa el resultado, ¡salen brillantes!

Explicación:

En contacto con oxígeno del aire, el cobre de las monedas se oxida, dando lugar a óxidos de cobre. Como resultado, las monedas pierden su brillo y se van recubriendo de una capa marrón cada vez más oscura. El color rojizo característico de las monedas de cobre se puede recuperar atacando la capa de óxido con un ácido, como el vinagre (ácido acético CH3COOH  disuelto en agua). Y si además añadimos sal el proceso es mucho más rápido.

Espero que os hayan gustado estas ideas y experimentos. Si conocéis más, los podéis añadir en los comentarios!

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