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EXPERIENCIAS ENTRETENIDAS EN CASA
Milagros útiles. experimentos quimicos
Experiencias divertidas en casa / experimentos de quimica para niños
Los milagros beneficiosos requieren:
Por cierto, casi todas las tiendas que venden artículos para el hogar tienen un departamento de productos químicos. Da miedo pensar cómo nuestros ancestros lejanos, que no conocían ni el jabón ni los detergentes en polvo, lavaban su ropa sucia en el agua del río... No, no te voy a enseñar a lavar la ropa correctamente. Pero como el lavado y muchas otras cosas están directamente relacionadas con los milagros químicos, hagamos experimentos que le ayudarán a comprender qué sucede en este caso. Y tal vez, habiendo adquirido nuevos conocimientos, puedas hacer algo mejor y más rápido: pon un pequeño trozo de jabón para lavar en una botella con agua tibia, cierra la botella con el dedo y agítala bien. Agregue unas gotas de solución de fenolftaleína a la solución jabonosa. El color carmesí, como recordarás, indica que tenemos una base frente a nosotros. O, como suelen decir los químicos, esta solución tiene una reacción alcalina (los álcalis son las bases más comunes y muy activas; tratamos de no tratar directamente con ellos, porque son muy cáusticos). Se sabe desde hace mucho tiempo que el jabón, cuando se disuelve, interactúa con el agua y se forma, aunque débil, pero alcalino. Y pensaban que por eso el jabón elimina la suciedad de las manos y de la ropa de cama. Y el bicarbonato de sodio también da una solución alcalina, y también lava bien la ropa, sobre todo si la hierves adecuadamente ... Pero todo salió mal. Además, todo resultó ser al revés. La soda se borra porque, cuando se combina con la suciedad (y ésta suele ser algún tipo de grasa), forma sustancias como el jabón. Vamos, tú y yo conseguiremos jabón con soda, pero no en un recipiente durante el lavado, sino con antelación, en un tubo de ensayo o en un vaso. Calienta un poco de agua en una cacerola y vierte el lavado (carbonato de sodio) en porciones, revolviendo constantemente. Cuando el refresco deje de disolverse, tendrás a tu disposición una solución fuerte, como dicen, concentrada. Cuando esté caliente, viértalo con cuidado en un matraz pequeño, pero siempre de paredes finas, preferiblemente un tubo de ensayo. Con una pipeta, gota a gota, agrega aceite vegetal hasta que deje de disolverse. El aceite se puede reemplazar con cera derretida, pero, por supuesto, no se puede dejar caer con una pipeta. Se ha formado jabón en la botella, pero por ahora está allí en forma líquida. En una fábrica de jabón, dicho jabón se sala, es decir, se agrega sal (la más común, sal de mesa) a la solución. Haz exactamente lo mismo. Una o dos pizcas de sal y el jabón sólido flotará hacia la superficie. Retírelo con cuidado y pruébelo: cómo hace espuma, si forma espuma, qué tipo de reacción tiene con la fenolftaleína. Lamentablemente, a partir de las sustancias que tenemos a nuestra disposición no se puede elaborar un buen jabón que se pueda lavar y lavar. Ahora, aunque sólo sea por la estearina... Tome algunos fragmentos de una vela de estearina (también hay velas de parafina, no son adecuadas para este experimento). Calentar los restos en un vaso fino colocado en agua muy caliente. Cuando la estearina se derrita, agregue una solución fuerte de bicarbonato de sodio. Inmediatamente aparecerá una masa blanca. Esto es jabón. Déjalo reposar unos minutos más en el agua caliente y luego, con cuidado para no quemarte (usa guantes), viértelo en la caja de cerillas. Cuando la mezcla endurezca, tendrás un trozo de jabón que podrás utilizar para lavar. O puedes hacer el experimento “al revés”: hacer una vela con una pastilla de jabón. Cepillar el jabón de lavar con un cuchillo, poner las virutas en una lata bien lavada, agregar agua y calentar, preferiblemente al baño maría, recordando remover todo el tiempo con un palo de madera. Tan pronto como el jabón se disuelva, agréguele vinagre y una masa blanca flotará hacia la superficie. Esto es estearina. Cuando el frasco se enfríe, se acumulará en la superficie. Recógelo con una cuchara, colócalo en un recipiente limpio, enjuágalo con agua y envuélvelo en una servilleta o papel de filtro para que la estearina se seque. Ahora haz una vela con él. Tome un hilo grueso (por ejemplo, de una mecha de queroseno) y bájelo en la estearina calentada y derretida. Sacar la mecha, dejar endurecer la estearina y volver a colocarla en la masa fundida. Haga esto hasta que la vela crezca en la mecha. Y para simplificar, puedes cubrir la mecha una vez con una masa recién preparada y aún caliente, y la vela de jabón estará lista. Pero volvamos al jabón. ¿Por qué todavía se lava? El truco es que la "cabeza" y la "cola" de la molécula de jabón son muy diferentes entre sí. Un extremo de la molécula (sea la "cabeza") se combina fácilmente con grasas y otras sustancias similares. Y el otro extremo (es decir, la “cola”) tiene el mismo amor por el agua. Al chocar contra una partícula de suciedad, las moléculas de jabón se adhieren a ella con sus "cabezas", formando algo así como agujas de erizo. Y el agua, agarrando las "colas", arrastra las partículas de suciedad en diferentes direcciones y se las lleva. Así lo sucio se vuelve limpio. Desgraciadamente, las moléculas no se pueden ver a simple vista, así que tendrás que confiar en mi palabra. Pero todavía veremos algo. Por ejemplo, esto es lo que. Llena hasta la mitad tres botellas idénticas con agua, pero diferentes: la primera botella es de lluvia o de nieve derretida (puedes raspar la escarcha del congelador), la segunda es de agua corriente del grifo, la tercera es de agua mineral de un botella. Si no hay agua mineral, agregue una cucharada de solución de cloruro de calcio o media cucharadita de sal amarga al agua común, dependiendo de lo que le quede de experimentos antiguos. Por separado, en un vaso de paredes finas, disolver un poco de jabón en agua caliente. Es más conveniente tomar jabón en escamas (aproximadamente una cucharada rasa en medio vaso de agua); Si no tiene hojuelas ya preparadas, córtelas con un cuchillo de un trozo de jabón para lavar ropa. Revuelva bien hasta que la solución esté clara. Ahora la experiencia misma. Gota a gota en la primera botella de agua con jabón. Después de cada gota, agite bien y observe si aparece espuma. No olvides contar las gotas. Tan pronto como la espuma se vuelva esponjosa y estable, deja de gotear. Anota el número de gotas y pasa a la siguiente burbuja. Verás que el agua del grifo necesita más jabón para formar espuma que el agua de lluvia, y el agua mineral aún más. Por eso sucede esto. Casi no hay impurezas disueltas en el agua de lluvia (o nieve), pero el agua del grifo y mineral sí las tienen, y sobre todo hay muchas en el agua mineral: le confieren propiedades medicinales. Las impurezas que nos interesan son las sales, pero no el sodio, como la sal de mesa, sino el calcio y el magnesio. El agua con tales sales se llama dura, sin ellas, blanda. Al contar las gotas de la misma solución jabonosa gastadas para obtener espuma, se puede comparar la dureza del agua de diferentes fuentes: por ejemplo, de un pozo, un estanque o un río. Compare también el agua hervida con el agua cruda: al hervir, la dureza del agua disminuye, pero, lamentablemente, no desaparece. Las sales de dureza se pueden ver con tus propios ojos. Para ello se debe evaporar toda el agua, al menos a la llama de una vela. Mantenga con cuidado una cucharadita vieja llena de agua sobre la llama (tome agua de diferentes fuentes por turno) y compare cuánto sedimento queda en diferentes casos. No olvide lavar adecuadamente la cuchara del sedimento después de cada evaporación. El jabón en agua dura reacciona con las sales de calcio y magnesio -las mismas que quedaron en la cuchara- y pierde toda su capacidad limpiadora. Disolver en un recipiente con agua unas cucharadas de sal amarga o sal marina seca (también de venta en farmacias). Ahora trate de lavar un trozo sucio en esa agua con jabón y vea si esta tarea tendrá algún sentido. Y ahora vierte un poco de detergente en polvo exactamente en la misma agua, la que puedas encontrar en casa. Y enseguida aparecerá una buena espuma. Los restos quedarán limpios en un instante, simplemente frótelos ligeramente. Porque los detergentes en polvo, a diferencia del jabón, no le temen al agua dura. Las sales no les hacen daño, eliminan la suciedad incluso en agua de mar. Sin embargo, no todos los detergentes en polvo son adecuados para todas las situaciones de lavado. Una solución en polvo, como una solución jabonosa, también es alcalina y, en este caso, es buena para el algodón y el lino, pero no para la lana y la seda. Y si de repente surgen dudas sobre si es posible lavar, digamos, un suéter de lana con algún tipo de polvo, entonces este problema se puede resolver sin ayuda externa. Disolver un poco de polvo en agua y unas gotas de fenolftaleína. Si la solución se vuelve roja, significa que contiene álcali, que es peligroso para la lana; no se sonroja ni se vuelve ligeramente rosado; no hay peligro. Antiguamente no existían detergentes para la ropa y el jabón común se consideraba un artículo de lujo. Luego se tomaron otras sustancias para lavar: la misma soda, cenizas de algunos árboles, decocciones de vegetales. Están lejos del jabón, pero aun así se lavaron. Las raíces de algunas plantas contienen sustancias que actúan como jabón (incluso existía la expresión "raíz de jabón"). Pruebe con una decocción de raíces de ciclamen o prímula, plantas de interior comunes, así como ojo de cuervo y berberecho, que crecen en la zona media. Sin embargo, en aras de la simplicidad, puedes tomar una decocción de frijoles o mostaza en polvo. No hace falta decir que la mostaza no puede competir con el lavado, pero aún así hace espuma... Del lavado es solo un paso a otro procedimiento químico: la limpieza. No habrá largas explicaciones para estos experimentos: aunque el objetivo es nuevo (eliminación de manchas), los medios son viejos y ya familiares: extracción y oxidación. Digamos manchas de grasa. Se pueden eliminar mediante extracción, eligiendo un buen disolvente: gasolina o trementina. Pero recuerde: ¡estos disolventes son inflamables! ¡No debería haber fuego cerca! Con una mancha de grasa, debe hacer esto: humedezca un hisopo de algodón con un solvente, límpielo varias veces y la grasa se disolverá. Que es lo que necesitábamos. Sin embargo, es posible que quede una mancha en la tela. Límpielo con una solución de detergente en polvo, enjuague con agua y déjelo secar. Espero que usted mismo se dé cuenta de que para realizar tales experimentos no es necesario manchar la ropa. Y, en general, es mejor no empezar inmediatamente a limpiar un traje o abrigo (no importa si es tuyo o de otra persona). Prepara unos trozos de tela, ponles tintes y practica. Los experimentos terminan con éxito: pasemos a asuntos más serios. Pero tenga en cuenta que algunos tejidos pueden destruirse o cambiar de color bajo la influencia de ciertos disolventes. Por lo tanto, en algún lugar del interior, primero verifique si la tela está dañada por dicha limpieza. Los milagros son milagros, pero la precaución, ya sabes, no viene mal. Es difícil quitar la pintura al óleo con un solo disolvente (aunque es posible si la mancha está muy fresca). Humedezca la mancha con trementina hasta que se ablande y luego retírela con gasolina. Y en este caso, no olvides revisar previamente la tela. Con tinta sobre la ropa el asunto es más complicado. Aquí necesitarás un poco (unas gotas) de alcohol: disuelve los tintes que forman parte de la tinta. Pero la extracción por sí sola no es suficiente. También tendrá que intervenir la adsorción. Vierte un poco de tiza triturada o polvo de dientes sobre la mancha, echa un poco de alcohol y cuando la tiza absorba la tinta, retírala con un cuchillo sin filo. Si repites el procedimiento varias veces, la tiza eventualmente dejará de teñir, lo que significa que habrá absorbido completamente la tinta. Quita los restos de tiza seca con un cepillo y listo. ¿Y qué pasa con la oxidación prometida? Al menos de esta manera: si se derramó jugo sobre un paño blanco o si se manchó una baya triturada, entonces el peróxido de hidrógeno con la adición de unas gotas de amoníaco ayudará. Humedezca un hisopo de algodón con la solución, limpie la mancha, enjuague con agua limpia y lo más probable es que la mancha desaparezca. ¡Pero no intentes untar telas de colores con peróxido de hidrógeno! Este es un agente oxidante muy fuerte y, muy posiblemente, junto con la mancha, el peróxido también quitará la pintura de la tela. Si el yodo, que se usó para lubricar la herida, se manchó la ropa, permítame recordarle: ya ha experimentado con yodo e hiposulfito de sodio. Luego el hiposulfito decoloró el yodo del vial; ahora lo sacará de la tela sin dejar rastro. En esta reacción también se produce oxidación, solo el yodo de la mancha asumió el papel de agente oxidante. Ya que estamos hablando de yodo, utilicémoslo para realizar un milagro muy útil: dibujar con tintura de yodo sobre la plancha. Más bien, haremos hendiduras en la glándula, como si la rascáramos. Este proceso se llama decapado y se utiliza a menudo en las fábricas; Sólo que para ello no toman yodo, sino otras sustancias que actúan con más fuerza. Deje, por ejemplo, que decida escribir su nombre en su propia navaja de bolsillo. ¡Por favor! El lugar donde estará la inscripción, límpielo adecuadamente con papel de lija para que la superficie brille. Enciende una vela e inclínala para que caigan unas gotas sobre la superficie del metal. Calienta ligeramente el cuchillo, luego la estearina o parafina con la que está hecha la vela se esparcirá en una fina capa. Cuando se endurezca, rasca un nombre (o un dibujo, si quieres) con una aguja, asegúrate de llegar hasta el metal. Deje caer tintura de yodo farmacéutico con una pipeta en las ranuras. Unos minutos más tarde, la solución palidecerá notablemente y luego dejará caer otra porción de yodo. No toques el cuchillo durante aproximadamente una hora, luego limpia las marcas de las velas y lávalo adecuadamente. Quedarán marcas de rayones en la superficie de la plancha. Por supuesto, para este experimento no es necesario coger un cuchillo, puedes coger, por ejemplo, una llave de bicicleta o cualquier otro objeto de hierro. Pero ¿por qué una vela? Porque impedía que el yodo reaccionara con el hierro. Y en los rayones donde tuvo lugar la reacción, se formó una nueva sustancia: yoduro de hierro, un polvo suelto que se elimina fácilmente de la superficie. Por cierto, el yodo envenena no solo el hierro, sino también el cobre y las aleaciones de cobre, como el latón, con el que se fabrican las manijas de las puertas. Las cosas buenas no deben estar envenenadas, sino obsoletas... Si un artículo de cobre o latón (bastante bueno) se ha oscurecido con el tiempo y está cubierto con una capa verdosa, ¿cómo limpiarlo? Las amas de casa lo saben: necesitan frotar con amoníaco o una mezcla de amoníaco y cobre. ¿Pero por qué? Envuelva un trozo de alambre de cobre rojo alrededor de un lápiz o sujételo con una pinza para la ropa, haga una pequeña espiral en el otro extremo del alambre. Mantenga esta espiral en la llama. Muy pronto la superficie quedará cubierta con una capa negra. Es el oxígeno del aire el que, cuando se calienta, oxida el cobre y se convierte en óxido de cobre. Sumerge el alambre aún caliente en una botella de amoníaco. Se escuchará un silbido y la espiral volverá a volverse brillante y roja. El óxido de cobre se descompuso, volviendo a formar cobre puro. ¿Está claro por qué las amas de casa usan amoníaco para limpiar? Y le añaden polvo de dientes para que absorba la suciedad. Recuerde, esto se llama adsorción. Repita este experimento varias veces y el líquido de la botella se irá poniendo azul gradualmente. Allí se forma una sustancia muy compleja, como la que nos ayudó a distinguir el amoníaco de otras sustancias. El alambre de cobre ennegrecido se puede limpiar de otra forma. Sumerja la bobina calentada en ácido clorhídrico farmacéutico (no es peligroso porque está muy diluido). El cobre volverá a brillar y el líquido se volverá azul. Otra opción: tocar el amoníaco (cloruro de amonio) vertido en el fondo del vial con una espiral caliente. Se elevará una nube de humo blanco (es amoníaco que se evapora) y la espiral volverá a brillar como nueva. Intente introducir una espiral ennegrecida en una botella con un poco de colonia vertida en el fondo. El alcohol contenido en la colonia también le devolverá su antiguo color rojo. Pero, ¿por qué las amas de casa prefieren el amoníaco? Sí, porque funciona incluso sin calefacción. Aunque más lento. Un poco más sobre limpieza. Pero no los tiradores de las puertas, sino el lavabo del baño. O alguna loza. Sucede que no puedes lavarlo de inmediato y luego frotas, frotas la suciedad vieja, pero no se va. Sin embargo, el lavabo se puede limpiar sin ningún esfuerzo. Pero antes de empezar, practica en un plato viejo o en un cuenco esmaltado. Cuanto más sucio, mejor. Permanganato de potasio ("permanganato de potasio") vierta una pequeña cantidad de vinagre y unte los lugares sucios con esta mezcla. Si cree que el vinagre huele desagradable, reemplácelo con ácido cítrico, mézclelo con permanganato en partes iguales y agregue agua. Deja el objeto que untaste con la mezcla durante media hora y luego lávalo con agua. De hecho, la suciedad se ha ido a alguna parte (usted y yo lo sabemos: fue oxidada por "permanganato de potasio"). ¡Pero qué sucio está todo ahora con una especie de capa marrón! Quizás incluso más aterrador que antes de la experiencia. Nada. Ya sabes cómo lidiar con esta suciedad. ¿Recuerdas cómo quitaste las manchas de "permanganato de potasio"? Haz lo mismo ahora. Vierta un poco de ácido cítrico en peróxido de hidrógeno y revuelva (puede agregarlo al peróxido y al vinagre). Tome este líquido con un hisopo de algodón o un trapo y con calma, sin esfuerzo, páselo por las zonas sucias. Volverán a brillar, como si no hubiera manchas marrones. Y lo más importante, presta atención: no es necesario frotar ni pelar... De hecho, de esta forma podrás limpiar no sólo lavabos y platos de loza, sino también bañeras y vasijas esmaltadas. Sin embargo, si se usa con frecuencia, el ácido puede dañar el esmalte. Entonces, si la sartén está muy sucia, a veces puedes limpiarla con "permanganato de potasio". Pero en otros casos es mejor optar por aquellos productos de limpieza que se venden en las tiendas. No sé si lo notaste o no, pero durante algunas reacciones químicas, incluidas las acompañadas de oxidación, se libera calor. A veces esto solo es beneficioso, ya que cuando se calienta, muchas reacciones son mucho más rápidas. A veces en detrimento, ya que la reacción a temperatura elevada puede salir completamente mal, según lo previsto, y entonces hay que enfriar la mezcla de sustancias. Y hay casos en los que la reacción se lleva a cabo específicamente para liberar calor. El ejemplo más obvio y comprensible es la quema: leña en una estufa, gas en una sala de calderas, gasolina en el motor de un automóvil, fueloil en el horno de una central térmica. Sigamos adelante y obtengamos calor mediante una reacción química. Es más, no tiremos este calor por el desagüe, sino que intentemos aprovecharlo. Propongo construir una almohadilla térmica química. En realidad, existen bastantes almohadillas térmicas químicas diferentes. Algunos de ellos se venden en tiendas que venden artículos para cazadores y pescadores. Pero fabricar tales dispositivos, tal vez, no esté en nuestras manos, y el diseño es complejo y no todas las sustancias se pueden comprar. Entonces hagamos algo más simple. Tome un pequeño frasco de vidrio, por ejemplo, de debajo de la mayonesa, y coloque en él un alambre de aluminio doblado en espiral. El alambre debe encajar bien contra las paredes y luego debe doblarse para que entre más aluminio en el frasco de vidrio. Prepare una mezcla que reaccione con el aluminio. Tres cucharaditas de vitriolo azul se mezclan bien con dos cucharaditas de sal de mesa; Te recuerdo que debes utilizar una cuchara especialmente destinada a los experimentos, y no la que se come. Puede suceder que en la mezcla caigan granos grandes, de varios milímetros de tamaño. Frótelos con una cuchara, de lo contrario la reacción futura puede ralentizarse. Añade unos 30 g de aserrín a la mezcla de sal y vitriolo. Como el aserrín es ligero, se necesita mucho tiempo para medirlo con una cucharadita. La cantidad necesaria es aproximadamente cinco cucharadas o dos puñados. Remueve bien las sustancias y llena el frasco con alambre de aluminio con la mezcla, pero no hasta arriba, sino uno o dos centímetros por debajo. Porque todavía necesitamos verter agua en el frasco; sin ella, la almohadilla térmica no comenzará a funcionar. Ahora la operación principal: verter un cuarto de taza de agua en el frasco (si resulta ser demasiada y parte del agua no es absorbida por el aserrín, escurrir el exceso de agua inmediatamente). Espere un poco, literalmente uno o dos minutos, y la almohadilla térmica comenzará a irradiar calor. Muy pronto la temperatura alcanzará aproximadamente los 50°C. Y durante otras dos horas después de esto, la almohadilla térmica química estará caliente. En un frasco de vidrio lleno de una mezcla, ocurren varias reacciones químicas simultáneamente. Cuando conozca mejor la química, podrá descubrir fácilmente qué sucede con el aluminio. Por ahora, contentémonos con el resultado: la almohadilla térmica se calienta, y eso es lo principal. Antes de terminar el capítulo y pasar a otras maravillas químicas, quizás no tan útiles, pero no menos interesantes, preparemos un experimento más, que probablemente algún día nos resulte útil. Hagamos un patrón escarchado en el cristal. Incluso en verano. Vierta agua tibia en el biberón, no demasiada, no más de una cucharada. En pequeñas porciones, revolviendo bien cada vez, agregue amoníaco (cloruro de amonio). Tan pronto como deje de disolverse, utiliza un pincel para aplicar la solución sobre un trozo de vidrio o un espejo (¡cuidado de no cortarte!). Ahora hay que esperar hasta que se haya evaporado toda el agua. Y cuando ya no quede agua, aparecerá en el cristal un patrón muy parecido a la escarcha. Sólo que en lugar de hielo hay cristales de cloruro de amonio. No le temen al calor, pero hay que tener cuidado de que no les entre agua. Unas pocas gotas y el fin del milagro. Autor: Olgin O.M.
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