La magia de la Química NIVELES: ESCRITURA MÁGICA CON UN TINTE, DIFERENTES COLORES PROFESORES: 3.º Y 4.º DE LA ESO Y BACHILLERATO CENTRO: ROSARIO IBÁÑEZ MATA I. E. S. BUTARQUE JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS Con estas actividades se pretende: • Acercar la Química a los alumnos mediante cuatro experimentos sorprendentes e intentar que se pregunten qué es lo que en realidad sucede. • Introducir a los alumnos en la preparación de disoluciones, las reacciones de precipitación, los indicadores ácido-base y las fuerzas intermoleculares. ESCRITURA MÁGICA Material necesario • • • • • • KI Pb(NO3)2 K4Fe(CN)6 3H2O Fe(NO3)3 9H2O NH4SCN NH3 • • • • • Fenolftaleína. Papel de filtro. Pinceles (o bastoncitos de algodón). Botellas con pulverizador. Secador de pelo. Aplicación didáctica Preparamos las disoluciones: • Fenolftaleína (0,1 g en 60 mL de etanol, completando con agua desionizada hasta 100 mL). • Amoniaco 2 M. • Todas las demás, 5g en 100 mL de agua. Las disoluciones de nitrato de hierro (III), nitrato de plomo y amoniaco se ponen en las botellas pulverizadoras (se pueden poner en la misma botella las disoluciones de los dos nitratos). Se escribe sobre una hoja de papel de filtro, mojando los pinceles en las distintas disoluciones. Una vez seco no se ve lo escrito. Si ahora se rocía con las otras disoluciones (pulverizadores) veremos aparecer lo escrito anteriormente en diferentes colores. Las reacciones que se han realizado son las siguientes: 2 KI Pb(NO3)2 → 2 KNO3 PbI2 (amarillo) K4Fe(CN)6 3H2O Fe(NO3)3 9H2O → Fe(CN)6 3 (azul oscuro) NH4SCN Fe(NO3)3 9H2O → Fe(SCN)2 (marrón rojizo) Fe(SCN)2 NH3 se vuelve rosa (medio básico) Lo escrito con fenolftaleína desaparece al evaporarse el amoniaco, pero vuelve a aparecer simplemente acercando el papel a la boca de un frasco de amoniaco. Las reacciones con tiocianato de amonio y con hexacianoferrato (II) de potasio nos sirven para probar la presencia de hierro (III). Se puede realizar la experiencia con las disoluciones de nitrato de plomo (II) y nitrato de hierro (III) mezcladas en el mismo pulverizador y así se obtienen los colores amarillo, azul y marrón al mismo tiempo. Se aconseja llevar la mascarilla si se va a realizar varias veces el experimento. CON UN TINTE, DIFERENTES COLORES Material necesario • • • • • • Vaso de precipitados de 400 mL. Cristalizador. Tijeras. Tenazas. Balanza. Mechero Bunsen • Cuerda y pinzas. • Colorantes: ácido azul 40, amarillo dispersado 7, rojo directo 23. • Muestras de tejidos blancos de: lana, algodón, seda, acetato, poliéster, poliamida, mezclas, etc. Aplicación didáctica Cortar cuadrados (de unos 5 cm 5 cm) de los diferentes tejidos. Medir aproximadamente 0,02 g de cada colorante y disolver en 200 mL de agua. Calentar hasta ebullición. Añadir los diferentes tejidos. Hervir suavemente durante unos 10 minutos. Sacar los tejidos y aclarar en el cristalizador con agua. Tender en la cuerda. Los tejidos se habrán teñido de diferentes colores: • • • • El algodón de rojo. El acetato y el poliéster de amarillo. La lana, seda o poliamida en diferentes tonos de azul verdoso. Las mezclas tendrán distintos tonos. Puede realizarse la experiencia poniendo un solo colorante. Se ve que cada colorante tiñe a un determinado tejido (algunos tejidos pueden admitir más de uno). Se pueden explicar los accidentes en las lavadoras al lavar la ropa blanca con ropa de color, y los diferentes colores que pueden adquirir las etiquetas y adornos del resto de la ropa. Los colorantes se unen a los tejidos de diferentes maneras: • Los colorantes ácidos se unen con los grupos básicos (–NH-) de las uniones amida de la lana, seda y poliamida. • Los colorantes directos se unen por enlaces de hidrógeno con las fibras basadas en la celulosa como el algodón. • Los colorantes dispersados no son solubles en agua y son absorbidos como una disolución sólida por los tejidos hidrofóbicos como los poliésteres.