domingo, 13 de abril de 2014

Estalagmita de acetato de sodio:

Se calienta en una estufa acetato de sodio trihidratado a 80 ºC aproximadamente hasta que se funda, se deja enfriar ligeramente hasta que la sal fundida este templada, para no quemarnos y se vierte en un cristalizador que previamente ha sido sembrado con unas semillas cristalinas de la propia sal para obtener una estalagmita. 
El acetato de sodio funde fácilmente y al hacerlo forma una disolución sobresaturada en su propia agua de cristalización.





Algunas transformaciones curiosas

1. "Transformando cobre en plata y oro":
Se coloca una moneda de cobre dentro de una disolución de cincato de sodio en contacto con cinc. La moneda es plateada con cinc y se parece al color de la plata. La moneda plateada se sostiene sobre la llama de un mechero Bunsen durante unos segundos y el cinc y el cobre forman una aleación que es el latón. La moneda ahora parece de oro.

  • Formación del cincato de sodio:

Zn(s) + 2 NaOH (aq) + 2 H2O (l)→ Na2Zn(OH)4 (aq) + H2 (g) 


  • Proceso electroquímico:

La reacción de plateado supone una celda electroquímica:
Zn(s) + Na2Zn(OH)4 (aq) → Na2Zn(OH)4 (aq) + ZnCu(s) 
Zn(s) →  ZnCu(s) 


  • Cambio de plateado a dorado:

El calentamiento a elevadas temperaturas favorece una mayor penetración de los átomos de Zn en el recubrimiento de cobre , lo que resulta en una disolución de los átomos de Zn y en definitiva en la formación de latón, de color dorado.


2.- Convirtiendo el "vino tinto" en "agua":
Una disolución acidificada de permanganato de potasio ("vino tinto") se echa en una serie de copas que contienen pequeñas cantidades, "chorritos", de disoluciones incoloras. El "vino" se transforma en "agua", "leche", "batido de frambuesa" y "limonada gaseosa".

Explicación:

  • El "vino" se transforma en "agua" porque el permanganato se decolora ya que es reducido a iones Mn2+ incoloros por la acción de los iones tiosulfato.
2 MnO42- (aq) + 16H+(aq) + 10 S2O32- (aq) → 2 Mn2+ (aq) + 5 S4O62- (aq) + 8 H2O (l)
  • El "vino" se transforma en "leche" porque el permanganato se decolora por encima y se forma un precipitado blanco de sulfato de bario, al reaccionar los iones bario con los iones sulfato procedentes de la disolución acidificada de permanganato.
Ba2+ (aq)+SO42- (aq)→BaSO(s)
  • El "vino" se transforma en "batido de frambuesa" porque se forma un precipitado como el de antes, pero se mantiene el color del permanganato.
Ba2+ (aq)+SO42- (aq)→BaSO(s)

  • El "vino" se transforma en "limonada gaseosa" porque el permanganato se decolora como antes y la disolución ácida reacciona con el carbonato de sodio formando burbujas.
CO32- (aq)+ 2H+(aq)→ H2O (l) + CO2(g)

3.- Gusano de espuma o pasta de dientes para elefantes. Descomposición del agua oxigenada catalizada por KI en presencia de Fairy:

Se dispone una probeta con un poco de detergente líquido y un catalizador para la descomposición del peróxido de hidrógeno. El oxígeno formado activa o favorece la formación de espuma.
La reacción es:
 2 H2O2 (l) → 2 H2O (l) + O2 (g) 

Si quieres ver el vídeo pincha en el siguiente enlace:
 http://www.youtube.com/watch?v=uEiV6LoQrOU

Reacciones de los metales

Reacciones de los metales alcalinos:

  • Reacción con agua:
Llene un cristalizador hasta la mitad con agua. Coloque un trozo de metal aproximadamente del tamaño de un grano de arroz sobre la superficie del agua. Coloque una tapa de vidrio sobre el catalizador ya que el metal chisporrotea con frecuencia. El sodio flotará y burbujea rápidamente, dando vueltas sobre la superficie. Analice el agua añadiendo un poco de disolución del indicador universal. El agua será alcalina.

2 Na(s) + 2 H2O (l) →  2 NaOH (aq) + H2(g)





  • Reacción del sodio con cloro:
Coloca un trozo pequeño de metal sobre una cuchara deflagradora. Caliéntela con la llama del mechero Bunsen hasta que el metal comience a arder e introduzca la cuchara dentro de un tarro de cloro. El metal se combinará vigorosamente con el cloro, produciendo nubes de un cloruro metálico blanco "humo". Este humo no es un gas sino una nube de partículas sólidas que pronto se posan en el fondo del tarro.
2 Na(s) + Cl2 (g) →  2NaCl (s)






Fluidos no newtonianos

1.- Fluidos no newtonianos:
Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo almidón de maíz en una taza de agua. Se añade el almidón en pequeñas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensión se acerca a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicación de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como líquido. Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.


2.- Piscina no newtoniana:
¿Podremos caminar de pie en una piscina? Averígualo.





Algunas reacciones exotérmicas

1.- Descomposición térmica del dicromato de amonio:
El dicromato de amonio de color naranja se descompone térmicamente en nitrógeno gas, óxido de cromo (III) y vapor de agua mediante una reacción espectacular:

\mathrm{(\mathrm{NH}_4)}_2\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_7
\rightarrow
\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3
+\mathrm{N}_2
+4\mathrm{H}_2\mathrm{O}

Al encender el dicromato de amonio estalla, saltan chispas y se produce un gran volumen de óxido de cromo (III) verde además de vapor de agua, parecido a un volcán. La reacción se produce debido al poder oxidante del ion dicromato y al reductor del ion amonioEl dicromato de amonio y el óxido de cromo (III) son compuestos tóxicos.


2.- Una reacción térmica (aluminotermia) o reacción termita:
Se coloca una mezcla estequiométrica de óxido de hierro (III) y de aluminio en polvo en un tubo de ensayo de pie sobre una pequeña montaña de arena. Se enciende usando una mecha de cinta de magnesio y se origina una espectacular reacción exotérmica seguida de la producción de hierro fundido.
Fe2O3(s)+2 Al(s)→ Al2O3(s)+ 2 Fe(s)



La termita es un tipo de composición pirotécnica de aluminio y un óxido metálico, el cual produce una reacción alumino-térmica conocida como reacción termita. El aluminio es oxidado por el óxido de otro metal, comúnmente por óxido de hierro (herrumbre). Los productos de la reacción química son: óxido de aluminio + hierro elemental libre y una gran cantidad de calor. Los reactivos normalmente se pulverizan y mezclan con un aglomerante para mantener el material sólido y prevenir su separación.

3.- Descomposición exotérmica de permanganato de potasio con glicerina:
Se vierte glicerina sobre unos cristales de permanganato de potasio. Después de un corto período de tiempo, se desprende vapor y se produce una espectacular llama de color rosa.
El permanganato de potasio oxida la glicerina a dióxido de carbono y agua (vapor) y reduciéndose él. El color lila de la llama es característico de sales de potasio.

14 KMnO4(s)+4C3H5(OH)3(l)7 K2CO3(s)+ 7 Mn2O3(s) + 5 CO2(g) + 16 H2O(g)




Prácticas de química con polímeros

1.- Plástico que desaparece:
El poliestireno expandido, conocido como poliexpan o corcho blanco y utilizado como material de embalaje, es ablandado por la acetona (un disolvente orgánico) liberándose el gas confinado en el interior y reduciendo notablemente su volumen.  Una pequeña cantidad de acetona puede absorber una cantidad impresionante de material de embalaje. 



Explicación: Se fabrican artículos de poliestireno expandido a partir de gránulos de poliestireno que incorporan un agente que aumenta su volumen. Estos gránulos son vaporizados y el gas del agente, que aumenta el volumen, produce una espuma. Este gas es intercambiado al final por aire. De esta manera el gas de la espuma sólida es principalmente aire. El poliestireno expandido en realidad no se disuelve en propanona (acetona); simplemente se ablanda y lo más visible, permite que el aire escape hundiéndose así la espuma. 

2.- El polímero superabsorbente:
El poliacrilato de sodio es un polímero formado por monómeros —CH2CH(CO2Na). Es un polvo blanco que puede aumentar su volumen hasta mil veces si se le agrega agua destilada. Debido a sus cualidades es utilizado en pañales, toallas higiénicas o procesos químicos que requieran la absorción de agua.
Este polvo, al añadirle agua, se puede observar cómo va absorbiéndola por cada uno de los granitos, y se van agregando hasta formar una especie de gel cristalino. Debido a que este compuesto posee alta masa molecular, en vez de disolverse, se gelifica.




Explicación: La capacidad de absorber grandes cantidades de agua se debe a que en su estructura molecular existen grupos de carboxilatos de sodio que cuelgan de la cadena principal del polímero. Estos grupos, al entrar en contacto con el agua desprenden el catión sodio, dejando libre iones negativos de carboxilato. Los iones negativos se repelen, estirando la cadena principal y provocando el aumento de volumen. Para que el compuesto vuelva a ser estable y neutro, los iones captan las moléculas de agua y se neutraliza la carga.
3.- La síntesis del poliuretano:
El poliuretano es un polímero que se obtiene mediante condensación de bases hidroxílicas combinadas con isocianatos. Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes. Entre los poliuretanos termoplásticos más habituales destacan los empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto rendimiento, suelas de calzado, pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más. 

4.- La síntesis del nylon:
El nylon es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se genera por policondensación de un diácido con una diamina. El nylon más común es el 6,6, que se fabrica con  una diamina de 6 C y un diácido también de 6 C. Este polímero lineal forma moléculas muy largas y es idóneo para ser tratado como un fibra textil elástica. Su textura permite utilizarlo como sustitutivo de la seda, ya que es mucho más barato y resistente; esta propiedad también lo hace adecuado para fabricar cuerdas.