El almidón con agua es sólido o líquido

¿El almidón con agua es líquido o
sólido?
Guía para profesor
Se juega con la mezcla de almidón con agua llamada “oobleck” (pronunciada
“ublec”). Se comprueba que el oobleck es líquido cuando se toca lentamente y
sólido cuando se toca rápidamente.
TEMAS PARA APRENDER: Sólidos y líquidos, mezclas, fuerza.
PROCEDIMIENTO
Para empezar, invita a tus estudiantes a sentarse en grupos de 4 o 5
estudiantes. Todavía no les pases los materiales.
1. Pregunta:
Pregúntale a tu estudiantes si el almidón (comúnmente llamado Maizena) con
agua es sólido o líquido (Ojo: ¡No les des la respuesta! Sólo escucha sus ideas).
2. Hipótesis:
Los estudiantes deben responder con algunas teorías. Si no saben qué decir
puedes darles ideas con estas preguntas (Ojo: Sólo diles las siguientes
preguntas para guiarlos; no les des las respuestas).
Pregunta
Respuesta esperada
¿Saben qué es el almidón
(la Maizena)?
¿Cómo se siente un sólido?
¿Cómo se siente un líquido?
¿Me pueden dar ejemplos de sólidos?
Decir que es como una harina hecha
de almidón de maíz.
Decir que es duro.
Decir que es suave, mojado.
Dar ejemplos (e.g. mesa, piedra, lápiz,
mano, vaso, papel).
1 ¿Me pueden dar ejemplos de líquidos?
Dar ejemplos (e.g. agua, leche, bebida,
café, miel, aceite).
3. Experimento
Material
Agua
Colorante (opcional)
Un bowl o balde o una lata de hornear
1 kg de almidón (Maizena)
Costo aproximado
0 (usar agua de la llave)
$980 por paquete de 4 colores
$1.050 por unidad
$2.400 por kg
Costo total aprox. por curso
$4.430
Instrucciones
1. Mezclar 1 parte de agua por 2 de almidón el bowl o balde hasta que
quede una maza uniforme. Si está muy dura echar más agua, y si está
muy suave echar más almidón.
2. (Opcional) Echa unas gotas de colorante para cambiar el color de la
mezcla. ¡No uses demasiadas gotas porque puede manchar!
3. (Opcional) Echa un poco de la mezcla en una lata de hornear. Es más
fácil jugar con ella de esta manera.
Qué hacer
Jugar con el “oobleck”. Notar que cuando se toca con poca fuerza reacciona
como líquido y cuando se toca con más fuerza reacciona como sólido.
4. Analizar resultados: Revisar si la hipótesis era correcta
Ahora vuelve a hacerles la pregunta a los estudiantes: ¿El almidón con agua es
sólido o líquido? Escucha las respuestas de los estudiantes. Ahora varios
deberían aceptar que estaban equivocados antes del experimento.
6. Profesor da explicación de qué pasó y describe aplicaciones
Explicación:
El almidón con agua es lo que se llama un “fluido no-newtoniano”. El científico
Isaac Newton (famoso por su teoría de la gravedad) había dicho que los fluidos
deberían tener una viscosidad definida. Un líquido viscoso es la miel, por
ejemplo, y uno poco viscoso es el agua. El almidón con agua no tiene una
viscosidad definida porque cuando se le aplica una fuerza mayor es muy viscoso
y cuando se le aplica una fuerza menor es poco viscoso. Por esta razón se llama
no-newtoniano. Algunos ejemplos de fluidos no-newtonianos son la ketchup, la
pasta de dientes, la pintura, la sangre y el shampoo.
2 Este efecto extraño de no tener una viscosidad definida ocurre por la presión
que se aplica. El tamaño, la forma, y la composición de los granos del almidón
en el agua hacen que se “bloquee” la estructura cuando se le aplica presión.
Estos conceptos pueden ser útiles para explicar qué está pasando con el
oobleck a los estudiantes:
Suspensión: El “oobleck” es una suspensión. Esto quiere decir que es las
partículas del almidón no están disueltas en el agua, sino que están
suspendidas y esparcidas por toda el agua. Las suspensiones son
mezclas, las cuales se separan cuando se dejan quietas por un tiempo
(queda una capa de almidón abajo y una capa de agua arriba).
Líquido: Una sustancia líquida tiene partículas que están en movimiento
constante. Las partículas están conectadas flojamente unas con las otras
a través de enlaces químicos. Un líquido puede fluir y tiene un volumen
determinado. Sin embargo no tiene forma determinada. Algunos ejemplos
de líquidos son: el agua (el líquido más abundante en la Tierra), la
bencina y la miel.
Sólido: Una sustancia sólida tiene partículas que están en constante
vibración, pero no tienen la libertad de moverse y fluir como en un líquido.
Las partículas están conectadas por enlaces químicos más fuertes y
rígidos, los cuales no dejan que el sólido cambie su volumen o figura
fácilmente. Algunos ejemplos de sólidos son una piedra, un cubo de hielo
y un clavo de cobre.
Gas: Una sustancia gaseosa tiene partículas que están bastante lejos
unas de otras. Los gases llenan el espacio donde se encuentran. Algunos
ejemplos de gases son el aire, el helio dentro de algunos globos, el vapor
de agua.
Aplicaciones:
Los fluidos no-newtonianos son muy útiles en nuestra vida diaria. Por ejemplo,
cuando pintamos una pared queremos que la pintura salga rápidamente del
pincel (líquido) y luego que no gotee cuando esté en la pared, sin tener que
esperar a que se seque (sólido).
Además, algunos sistemas de transmisión de los vehículos todo-terreno
funcionan con un fluido parecido al “oobleck”.
SEGURIDAD
Cuando termines el experimento, no botes la mezcla por el lavadero/lavaplatos
porque puede tapar las tuberías. Mejor bótalo a la basura.
ESTÁNDARES DE EDUCACIÓN
3 Este experimento es un complemento para la clase de ciencias de 3º a 6º básico
de acuerdo con los estándares del Ministerio de Educación.
3o básico:
A clasificar la comida
4o básico:
¿Qué utilidad tienen los cambios de estado?
Los cambios de estado en el entorno
Cambios de estado en la vida de los seres humanos
Las fuerzas
5o básico:
La materia y sus transformaciones
¿De qué se compone todo lo que nos rodea?
Fuerza y movimiento
¿De qué manera las fuerzas y el movimiento forman parte de tu vida?
La materia
¿Cómo se clasifica la materia?
6o básico:
La materia y sus transformaciones
¿Cómo se puede comparar, medir y combinar la materia?
Fuerza y movimiento
REFERENCIAS
Robert Pflugfelder. Science Bob Blog: Oobleck – The Corn Starch And Water
Experiment. Revisado 20 de febrero del 2012. En línea:
http://www.sciencebob.com/blog/?p=608
Escrito por: María Cuéllar | mcuellar@ecoscience.org | Febrero 2012
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