miércoles, 27 de junio de 2018

Presentamos nuestra investigación

Nos proponemos exponer nuestras investigaciones sobre cristalización dentro del concurso de "Cristalización en la Escuela".
El primer paso es elegir a tres representantes del grupo que realizarán la exposición en la Universidad de Almería, frente al jurado del concurso.
Hacemos un resumen de las investigaciones y preparamos un póster científico.
Preparamos varias ideas para realizar la exposición y buscar un título para el proyecto.

Decidimos:   Título: "Andarax, un valle de cristales"
                      Exposición: Presentamos una maqueta de nuestra comarca, representando con los cristales el encanto de la Alpujarra almeriense: 

  • mostrando el río Andarax con sus dos zonas más conocidas, el nacimiento y las canales con los cristales de color azul; 
  • los de color verde representando los cultivos de mayor tradición: los grandes olivos centenarios, almendros, parrales y las hortalizas, 
  • nuestros cristales blancos representan algunos de los pueblos que encuentra en su recorrido; 
  • las cumbres de Sierra Nevada representadas por los monocristales y 
  • las numerosas cuevas que encontramos en nuestras sierras con las geodoas.




Y nos fuimos al concurso:



Séptima experiencia

¿Qué hacemos con las disoluciones?

Cada vez que realizamos una cristalización, obtenemos un volumen considerable de aguas madres (disoluciones saturadas). Nos planteamos utilizarlas para obtener nuevos cristales, para ello:


  • Tomamos un volumen de la disolución y la calentamos en recipiente abierto para que se evapore parte del disolvente.
  • Cuando observamos que se ha reducido el volumen, vamos tomando gotas y las colocamos sobre un portaobjetos para observarla al microscopio.
  • Cuando observamos que se forman cristales dejamos de calentar y dejamos la disolución en reposo.
De esta forma hemos obtenido algunos cristales:


Son agrupaciones de prismas pequeños.

Sexta experiencia

Realizamos cristalizaciones en varios recipientes.

El procedimiento es similar al realizado con las geodas.

Quinta experiencia


La siguiente experiencia da respuesta a nuestra pregunta: ¿Cómo podemos hacer una geoda?

Para ello hemos cristalizado en recipientes de cerámica y vidrio.
Hemos comprado 4 maceteros: 3 pequeños y uno de mayor tamaño para hacer geodas. El recipiente de mayor tamaño lo pintamos con spray porque es de barro y debemos de impermeabilizarlo.
  • Medimos el volumen de todos los recipientes: 1litro para cada macetero pequeño y 4 litros para el grande.
  • Pesamos la cantidad de ADP necesario.
  • Agregamos colorante a dos de los maceteros pequeños: azul en un recipiente y mezclamos azul y amarillo en otro.
  • Aislamos los recipientes y los dejamos cristalizar.

Retiramos la disolución de todos los maceteros:

                         

   




  • En el macetero grande solo han crecido cristales en la base. Queremos buscar la manera en la que crezcan cristales en las paredes. Para ello rallamos la superficie de la pared para que quede rugosa de manera que se pudieran adherir a ella.

Cuarta experiencia


En una sesión anterior pusimos una punta de un cristal en una disolución de ADP para intentar obtener un monocristal. Los resultados fueron negativos, la punta se disolvió, el cristal obtenido tenía una altura tres veces menor que la inicial. Nos surge preguntas:
¿Por qué se ha disuelto?
¿Qué debemos hacer para que crezca un monocristal?

En esta investigación realizamos un estudio de los factores que afectan al crecimiento de los monocristales; el procedimiento que hemos seguido:
1. Seleccionamos ocho puntos para crecer.
2. La ponemos sobre una base de plastilina dentro de un recipiente.
3. Vamos a valorar dos concentraciones diferentes: 0,5g/mL de H2O y 0,4g/mL H2O.
4. Introducimos los cristales a 2 temperaturas diferentes 35ºC y 45ºC.
5. Vamos a utilizar 2 ADP distintos: El del concurso y el ADP ya cristalizado de color verde.
6. De cada cristal medimos la masa, la altura y el grosor de la base.
7. Enumeramos los recipientes: Los números impares se crecen con ADP verde reciclado (recristalización). Los números pares con disolución de ADP del concurso.
8. Filtramos la disolución antes de agregarla para quitar los puntos de nucleación.
9. Después de alcanzar la temperatura ambiente, los dejamos en la disolución con el recipiente semiabierto durante 10 días. 


  

  

Conclusiones:


Analizando todos los valores de las tablas, el cristal que más ha crecido ha sido el 7, hay que considerar que se rompió la punta en una de las medidas y perdimos 1 cm. Por tanto las mejores condiciones de crecimiento se han dado con:
  • ADP verde recristalizado.
  • Una concentración de 0,4g/ml.
  • La temperatura de la disolución de 35ºC.
También el cristal 3 ha tenido buenos resultados.

Tercera experiencia


En la tercera experiencia hemos determinado experimentalmente la solubilidad del ADP en función de la temperatura. El procedimiento utilizado:
  • Preparamos un “Baño María” con una placa calefactora, olla, termómetro y agua.
  • Introducimos un vaso de precipitados con 400 mL de agua, 300 g de ADP y un termómetro; dejamos preparados cuatro recipientes con 50 g de ADP.
  • Calentamos y agitamos la disolución, al tiempo que controlamos las temperaturas para procurar un calentamiento lento.
  • Extraemos muestras de 10mL de disolución siguiendo los pasos:
    * Preparamos y etiquetamos el recipiente de cristalización.
    * Dejamos la disolución en reposo durante 7 min.
    * Extraemos una muestra de 10 mL del centro de la disolución con la pipeta a la temperatura del baño.
    * Anotamos la temperatura de la disolución.
    * Medimos la masa de la muestra.
    * Dejamos en reposo hasta la evaporación total del recipiente (5 días) y volvemos a medir la masa.
    *Agregamos 100 g de ADP antes del punto 4 y 50 g antes de punto 5.
    * Con los datos construimos la tabla y gráfica siguiente:

Hemos puesto mucho cuidado en cada paso y ha sido todo un reto ya que hemos tenido que controlar cada acción. Además nos llevó mucho tiempo realizarla, toda la tarde.

Segunda experiencia


Hacemos una mesa redonda para exponer diferentes propuestas, nos basamos en las observaciones de los primeros cristales que hemos obtenido y en los que nos gustaría obtener.

¿Qué proponemos?
* Hacer cristales con colorante.
* Buscar la forma de obtener cristales de mayor grosor. Pensamos que hemos obtenido muchas puntas y finas porque la disolución, en el momento de empezar a cristalizar (nucleación) estaba sobresaturada debido a la eliminación de gran parte del disolvente por evaporación. Esto haría que se formen muchos núcleos y los iones amonio y dihidrogenofosfato se van uniendo rápidamente a ellos, como resultado cada cristal tienen muchos prismas, pero son finos y no muy altos.

Introducimos estos cambios:
  • Durante el calentamiento mantenemos la disolución tapada, utilizamos un film de cocina para poder introducir la varilla y agitar. Con ello pretendemos evitar que se evapore mucha agua.
  • En los últimos momentos del calentamiento agregamos un colorante alimentario. Preparamos cristales de cuatro colores: amarillo, rojo, azul y verde (mezcla de los colorantes amarillo y azul). En otro recipiente utilizamos fluoresceína, otro colorante amarillo.
  • Las aguas madres las concentramos calentando en recipiente abierto, hasta que al observar una gota al microscopio vimos la formación de cristales, y las dejamos cristalizar.


Al igual que en la anterior experiencia, las disoluciones las dejamos en reposo hasta la siguiente sesión.
¿Qué observamos?

  



Podemos ver que se han formado cristales de de mayor tamaño, en cada cristal hay varias puntas de mayor grosor y altura, luego el tapar la disolución durante el calentamiento ha sido buena idea.
Los colorantes han funcionado bien, ha habido problemas con el rojo porque no tiene el color de la disolución. Hemos investigado que los colorantes son impurezas que se pueden incorporar al cristal de dos formas: entrando en la estructura del cristal o quedando adheridos a la superficie, esto depende del tamaño de las moléculas y de la intensidad de las fuerzas que establezcan con los iones del cristal. 

Primera experiencia


En la primera experiencia realizamos la cristalización del ADP (dihidrogenofosfato de amonio). 

Nos dividimos en grupos de prácticas y seguimos el protocolo de cristalización del concurso "Cristalización en la Escuela":
  • Preparamos cuatro disoluciones con 300 g de ADP y 500 mL de agua destilada.
  • Calentamos hasta ebullición y vamos moviendo la disolución para disolver todo el soluto.
  • Dejamos enfriar hasta 70ºC y echamos la disolución en el vaso de cristalización, lo introducimos en el recipiente de poliestireno y la dejamos en reposo hasta la próxima sesión.

Después de una semana sacamos los cristales, estos algunos de los resultados:

                                        
Los cristales obtenidos tienen numerosas puntas, con poca altura y una base estrecha. Casi toda la base del recipiente tiene una masa cristalina, a partir de la cual crecen los cristales. Algunos cristales se forman a partir de un punto (punto de nucleación), incluso podemos ver alguno en las paredes de vaso.
Son de color blanco, con tonalidad crema; en las puntas y en las cercanía a las aristas son transparentes. Presentan brillo en todas las caras, incluso los más pequeñitos.

Los cristales, aunque algunos son muy finos, tienen la misma forma: prismas tetragonales con puntas piramidales. Puede verse perfectamente las puntas transparentes.

Primera Sesión


Comenzamos La Química nos rodea II.
Nuestro primer día lo dedicamos a recordar conceptos y a conocer algunos nuevos: 
Una disolución es una mezcla homogénea formada por un disolvente y, al menos un soluto, en cantidades que no sobrepasen las marcadas por la solubilidad de la sal. Si la cantidad de soluto disuelto es la máxima en el disolvente que tenemos, decimos que la disolución está saturada.
Nuestro objetivo es obtener cristales, por tanto necesitamos que nuestra disolución contenga mayor cantidad de soluto que el que determina la solubilidad, y que éste se vaya depositando, desde la disolución, de manera ordenada en una estructura tridimensional; ese orden es lo que diferencia a un cristal del vidrio (aunque por tradición también se le llama cristal)



En la obtención de los cristales hemos trabajado dos aspectos:
* Aplicar las técnicas de Cristalización a través de la concentración de la disolución, temperatura, la velocidad de enfriamiento y la evaporación del disolvente.
* Conociendo y observando la formación de núcleos y su crecimiento, que son las partes de la Cristalogénesis.
Tras estos conceptos nos marcamos unos objetivos iniciales, que han ido creciendo a lo largo del proyecto y comenzamos la parte experimental conociendo el material de laboratorio que necesitamos y que hemos aprendido a utilizar en las experiencias.

martes, 12 de junio de 2018

REACCIONES DE PRECIPITACIÓN

REACCIONES DE PRECIPITACIÓN

Materiales:

Vaso de precipitados
Varilla de vidrio
Vidrio de reloj
Espátula
Balanza electrónica2
Embudo
Matraz aforado
Agua destilada
Soluto : Sulfato de cobre (CoSO4), Carbonato de sodio (Na2CO3), Bromuro de
potasio (Kbr) (3g) y Kcl.

Elaboración

1º Preparar el material.
2º Pesar la cantidad de soluto.
3º Añadimos en el vaso de precipitados unos 150ml de agua. Añadimos el soluto y
removemos con la varilla de vidrio.
4º Echamos la disolución en el matreaz aforado y añadimos agua hasta el enrase.
5º Tapamos y etiquetamos.

Resultados:

Tubo 5. CuSO tiene un color azul y NaOH es incoloro. Cuando le echamos CuSO a
NaOH se vuelve como una especie de nube.Conforme pasa el tiempo la
disolución se vuelve de un azul más oscuro. Hay como trozos que con el
tiempo se bajan. Al darle calor se vuelve negro.
Tubo 6.Es más claro que el anterior.
Tubo 7.Se pone azul claro con 3ml. Si le echas 2,5ml de amoniaco se vuelve
turquesa. Si sigues echándole se disuelve.
Tubo 8.Cuando le echas cloruro de mercurio al yoduro de potasio se vuelve
rojo.Cuando le echas cloruro de potasio al nitrato de plata se vuelve blanco.
Tubo 1. Cuando le echas cloruro de potasio al nitrato de plata se vuelve blanco.
Tubo 2. Cuando le echas Kbr al AgNO3 se vuelve blanco huevo.
Tubo 3. Se vuelve casi amarillo al echarle Kl.
Tubo 4. Es amarillo. Al darle calor se vuelve incoloro.

FLUIDOS NO NEWTONIANOS

Fluidos no newtonianos

Objetivo:
Crear fluido no newtoniano

Materiales:
-Maicena -Probeta
-Agua -Vaso de precipitados
-Bol -Bascula
-Palo

Procedimiento:
Hemos medido 250g de maicena y luego , le hemos mezclado de 50 en 50 ml de agua
templada hasta llegar a los 200ml . Hemos removido con un palo la mezcla hasta hasta
que nos ha quedado con un aspecto homogéneo . La mezcla tenía un aspecto líquido
cuando no ejercíamos fuerza pero cuando ejercíamos fuerza se volvía un sólido.

Pruebas realizadas:
1º. Darle fuerza con el puño para volverse sólida.
2º.Tirar una canica de mucha altura para ver si rebota.
3º.Hacer bolas y dejarlas en la mano mientra que se derriten.

Explicación:
Se debe a la fricción entre las partículas .A bajas concentraciones, el líquido lubrica las
partículas hasta que se empiezan a agitar , esta fuerza añadida empaqueta de forma
conjunta todas sus partículas .

Palabras clave:
-Mezcla homogénea: Mezcla en la que no se distinguen sus diferentes componentes.
-Soluto: Componente que se encuentra en menor proporción en una disolución.
-Disolvente: Componente que se encuentra en mayor cantidad en una disolución.
-Concentración . Calcular la concentración de la mezcla en gramos/litros : La
concentración es masa del soluto (g) partido volumen de la disolución (l)
-Como modificar la viscosidad: Añadiendo o quitando un lubricante.