Experimentos de química para la escuela primaria

La presencia de cloro en el agua de la canilla

El objetivo de este experimento es mostrar a los alumnos de la escuela primaria, la presencia de cloro en el agua de la canilla.

El agua que usamos en nuestras casas, no debe contener microbios que puedan ser la causa de enfermedades muy peligrosas como por ejemplo diarreas, cólera, fiebre tifoidea. Para destruirlos, los químicos adicionan al agua pequeñas cantidades de gas cloro (que ellos mismos preparan en el laboratorio).

Para demostrar la presencia de cloro en el agua de la canilla, se utiliza una sustancia química, llamada reactivo del cloro u orto-tolidina Cuando esa sustancia se mezcla con el cloro, aparece una coloración amarilla o marrón dependiendo de la cantidad de esta última sustancia.

Si el agua de la canilla no da color con el reactivo del cloro, no deberá ser consumida porque podría contener microbios nocivos para la salud.

Material

• 1 gradilla para tubos de ensayo.
• Tubos de ensayo de 15 ml.
• Solución de orto-tolidina en frasco gotero (que se puede conseguir en las casas que venden artículos para piscinas).
• » Agua de la canilla.
• Agua Jane bien diluida (sabemos que contiene cloro).

Procedimiento

1) Poner en un tubo de ensayo, 3 c.c. de agua que sabemos que contiene cloro (p. ej. agua Jane bien diluida) y le agregamos 3 gotas del reactivo del cloro.
2) Poner en un tubo de ensayo 3 c.c. de agua de la canilla de la escuela y agregar 3 gotas del reactivo del cloro.

Los alumnos deberán ver la aparición de un color amarillo, que muestra la presencia del cloro, en el paso 1 y en el paso 2.

Se puede completar el experimento haciéndolo con agua de diferente procedencia (p. ej. agua destilada, agua mineral, agua de aljibe).

Este experimento puede llevar a los niños a hacer muchísimas preguntas, lo que confirmaría la teoría de que las clases experimentales, ya mismo en la escuela primaria, llevan al entusiasmo y pueden ser catalizadoras de futuras vocaciones.

Conclusiones

• Los microbios pueden causar enfermedades.
• El agua que tomamos no debe estar contaminada con microbios nocivos para la salud.
• Para evitar enfermedades es necesario agregar al agua de la canilla, después de purificada, cantidades pequeñas de una sustancia capaz de matarlos: el cloro.

Algunos conceptos introducidos

• REACTIVO QUÍMICO (reactivo de una sustancia, es otra sustancia que en contacto con ella, produce un cambio. Este cambio puede ser de color, liberación de un gas, aparición de un precipitado, etc.). En nuestro caso el reactivo del cloro es la orto-tolidina con la que da una coloración amarilla o marrón.
• MICROBIOS.
• UNIDADES DE PURIFICACIÓN DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO.
• SUSTANCIA CAPAZ DE MATAR MICROBIOS: EL CLORO.
• IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA EN LA SALUD PÚBLICA.

La presencia de un gas que apaga el fuego (anhídrido carbónico)

El objetivo de este experimento es mostrar a los alumnos de la escuela primaria, la presencia de un gas que apaga el fuego (el anhídrido carbónico), analizando varias fuentes del mismo.

Material

• 1 botella de cualquier bebida gasificada, sin abrir.
• Fósforos.
• Bicarbonato de sodio (comprado en la farmacia).
• 1 comprimido de antiácido estomacal efervescente (Sonrisal, Alka-Seltzer, etc.).
• 1 botella de agua mineral sin gas, cerrada.

Procedimiento

PARTE 1
1) Abrir una botella de bebida con gas.
2) Acercar un fósforo encendido al pico de la botella y observar que el fósforo se apaga.
3) Repetir los pasos 1 y 2 con otra bebida, también gasificada ( puede ser con agua mineral con gas).
4) Repetir los pasos 1 y 2 con agua mineral sin gas y observar que el fósforo no se apaga.
5) Colocar un comprimido de antiácido en un vaso con agua y repetir el paso 2. Observar que el fósforo se apaga.

PARTE 2
Preparación del anhídrido carbónico (ver fig. 1).
En un recipiente de boca ancha, colocar 2 cucharaditas (de las de café), de bicarbonato de sodio. Dentro de este recipiente, colocar otro más chico lleno de vinagre. Inclinar el recipiente mayor para que el vinagre, al volcarse, actúe sobre el bicarbonato.
Observaremos el desprendimiento de un gas.
Repitiendo el 2.° paso, veremos que también el fósforo se apaga.

FIGURA 1

Durante la realización y después de este experimento, los niños demostraron su interés con la formulación de muchísimas preguntas.

OBS.: Puede conducirse al alumnado para hablar de los diferentes tipos de extintores que existen, ya que es muy común el uso de extintores que contienen bicarbonato de sodio como sustancia que apaga el fuego.

Conclusiones

• Existe un gas capaz de apagar el fuego.
• Se encuentra presente en los refrigerantes gasificados, en los antiácidos, en la descomposición del bicarbonato de sodio, en los extintores.
• Ese gas se llama anhídrido carbónico.

Algunos conceptos introducidos

• Reacción química
• Formación de un gas.
• Extinción de la llama por el anhídrido carbónico.

¿Qué sucede cuando calentamos continuamente el agua contenida en un recipiente? (Punto de ebullición del agua) (Sería, por ejemplo, cuando calentamos agua en una caldera)

El objetivo de esta práctica será descubrir el punto de ebullición del agua.

Hipótesis de trabajo

a) La temperatura aumenta continuamente.
b) La temperatura llega a un cierto valor y de ese valor no cambia por más que continuemos calentando.

Un grupo de alumnos opina que la temperatura aumentará continuamente. Otro grupo opina que la temperatura llegará a un cierto valor y que ese valor no cambiará, por más que continuemos calentando. ¿Vamos a ver lo que se observa al realizar el calentamiento?

Material

• Recipiente transparente de 600 ml para calentar el agua, resistente a la temperatura (p. ej. un vaso de Bohemia).
• Calentador eléctrico de 220 V y 900 W (como fuente calorífica) .
• 1 termómetro de alcohol graduado hasta 110º C.
• 1 cronómetro para medir el tiempo.
• Plato de vidrio Pyrex para tapar el vaso de Bohemia.

Procedimiento

PARTE 1
1) Colocar dentro del vaso de Bohemia 250 ml de agua de la canilla.
2) Colocar el calentador eléctrico DENTRO DEL AGUA (no enchufarlo todavía).
3) Colocar el termómetro DENTRO DEL AGUA y medir la temperatura inicial.
4) Enchufar el calentador eléctrico a 110 V para evitar ebullición violenta y colocar la tapa de vidrio sobre el recipiente.
5) Medir la temperatura minuto a minuto y anotarla durante 15 minutos.
Ir llenando la planilla siguiente:

6) Hacer un gráfico con los valores obtenidos:

De acuerdo con el gráfico obtenido, se verá que habrá una temperatura que permanece constante aunque continuemos calentando el agua.
En el momento que la temperatura empieza a quedar constante notaremos que el agua empieza a hervir.

PARTE 2: Repetir la experiencia con 200 ml de agua
Anotar las temperaturas a cada minuto, durante 15 minutos.

Hacer otro gráfico con los valores obtenidos y comparar los resultados.

Conclusiones

• La temperatura que permanece constante en los dos gráficos es la misma: 100º C y se denomina: PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA.
• El punto de ebullición del agua NO DEPENDE de la cantidad empleada para hacer el experimento.

OBS: Si en lugar de agua utilizamos otro líquido puro, vamos a encontrar otro valor de la temperatura de ebullición.

Algunos conceptos introducidos

• Temperatura.
• Termómetro.
• Vaporización de un líquido.
• Temperatura de ebullición de un líquido.
• Cambio de estado.
• Construcción de un gráfico.

Para repetir este experimento en el nivel de primaria NO UTILIZAR NUNCA FUEGO, NI LÍQUIDOS INFLAMABLES.

Bibliografía

COCH, J. A.; GIOIA de COCH, M. N., y COCH, C. A. (2005): «Experimentos para despertar el interés de los alumnos de la escuela por las ciencias naturales», en http://www.geocities.com/mariagioia_2005.