Com funciona un extintor?

Quart d’ESO
Institut de Vidreres
Vidreres

Material

  • Bicarbonat de sodi
  • Tovalló de paper
  • Ampolla d’aigua petita
  • Vinagre
  • Tap de suro perforat o plastilina
  • Palleta
  • Fil de cosir
  • Espelma

Com ho fem?
Afegim 4 cullerades de bicarbonat al tovalló, el tanquem amb un fil. Posem 5 cullerades de vinagre a l’ampolla petita. Pengem la bosseta de manera que pengi de l’ampolla sense tocar el vinagre. Agafem el suro per dins la palleta.

Què observem?
Agafem l’ampolla tapant el forat de la palleta i retirem el dit. Ho posem a sobre d’una espelma i observem que s’apaga.

Concepte científic
La reacció entre el bicarbonat (base) i el vinagre (àcid dèbil) forma diòxid de carboni i surt per la palleta i apaga l’espelma.

Reaccions exotèrmiques i endotèrmiques

Tercer d’ESO
Institut de Celrà
Celrà

Objectius

  • Entendre el concepte de reacció química.
  • Veure que com a resultat d’una reacció a vegades es produeix una precipitació, un canvi de color, canvis d’estat…
  • Veure que el canvi de color pot tenir aplicacions.
  • Comprovar que en les reaccions químiques hi ha intercanvi d’energia.
  • Classificar les reaccions en:
    • Exotèrmiques: quan hi ha un alliberament d’energia.
    • Endotèrmiques: quan hi ha absorció d’energia.

Procés de treball

  1. Començarem amb una reacció molt senzilla i coneguda que sovint s’anomena Pluja d’or, perquè a partir de dues dissolucions incolores es produeix iodur de plom que és de color groc. Aquesta experiència ens servirà per introduir el concepte de reacció química
  2. Llavors duran a terme una reacció que han fet a biologia i que serveix per detectar la presència de sucres reductors (glucosa, fructosa) que és la solució de Fehling. Quan aquesta solució té un medi àcid tenim sulfat de coure (blau), en barrejar la solució amb glucosa i escalfar al bany maria tindrem un medi bàsic, es produeix una reacció i obtenim òxid de coure, un precipitat de color vermell rajol. Es tracta d’una reacció química doncs en la que també hi ha un canvi de color.
    Seguidament farem una altra reacció, aquest cop per introduir el concepte d’intercanvi d’energia. Agafarem clorur de calci anhidre i aigua.
    Mesurarem amb el termòmetre i comprovarem que hi ha un escalfament, passant de la temperatura ambient, uns 20 ºC inicialment, a 60 ºC . Es tracta d’una reacció exotèrmica.
  3. Després dissoldrem clorur d’amoni en aigua i veurem amb el termòmetre que la temperatura baixa. Es tracta d’una reacció endotèrmica.
    Tenen alguna relació aquestes reaccions amb les bosses fredes o calentes que tenen a la farmaciola els esportistes?
  4. Per acabar farem una reacció més espectacular, perquè a partir de dos sòlids obtindrem uns productes de reacció líquids.
    A partir de 32 g d’hidròxid de bari octohidratat: Ba(OH)2.8H2O i 10 g de clorur d’amoni: NH4Cl, que haurem pesat prèviament, posarem els dos sòlids en un cristal•litzador i a mesura que es produeix la reacció, s’aniran desfent els dos sòlids i transformant en una solució líquida. També comprovarem que es produirà un refredament, arribant als -10 ºC, és doncs  una reacció endotèrmica.

Fonaments

  • Reacció química: reactius i productes.
  • Reacció exotèrmica
  • Reacció endotèrmica

La Màgia de la Taula Periòdica dels Elements

c4dMiquel Duran
Càtedra de Cultura Científica i Comunicació Digital
Universitat de Girona

La configuració actual d’aquesta Taula Periòdica està formada per files, columnes i una ordenació de símbols químics que tenen associats un número natural. Això permet per un cantó adaptar molts de jocs de mans i d’enginy clàssics per tal d’ensenyar els conceptes associats a la Taula Periòdica, però també permet fer-la servir per crear jocs nous. Tot plegat segur que us sorprendrà.

tpe1Aquesta activitat partirà de la Taula Periòdica dels Elements elaborada pels químics de Girona (veure imatge) i també de jocs de cartes químiques de pòquer on les figures i pals són acompanyats dels símbols atòmics de cada element químic

Us explicarem per exemple que la Taula Periòdica i un joc de cartes franceses s’assemblen…

  • tpe3Hi ha gairebé el dobles d’elements (103) que cartes en un joc de pòquer (52)
  • El número d’elements lantànids i actínids es el número de cartes en un pal de la baralla francesa (13)
  • Hi ha 5 elements en cada columna principal, igual que el número de cartes en una mà de pòquer

Alguns dels jocs que hi farem estaran basats en idees popularitzades per l’escriptor americà i divulgador de les matemàtiques Martin Gardner, del qual aquest any se’n celebrarà el 100è aniversari del seu naixement.

I sabeu què són les pomes quirals ? Així aprendreu què és la quiralitat a la natura!

Amb les cartes també es poden fer estructures moleculars. I amb palletes de beure, i amb globus, i amb llaminadures. Provarem de fer un futbal·lè amb cartes, si ens hi ajudeu!

I és que la química és ella mateixa màgia !

Per cert.. una pregunta… quantes parelles d’elements de símbols de dues lletres són simètriques ? Per exemple: arsènic i samari (As/Sa). Els sabreu trobar? Us podreu ajudar de la nostra Taula Gironina! N’hi ha alguna de totalment consonàntica? Quina vocal hi domina?

tpe2Més coses: us explicarem què és la “Carta de Schrödinger” (un concepte cosí del Gat de Schrödinger”) i us mostrarem amb cartes què són els parells EPR (Einstein-Podolski-Rosen) de partícules entrellaçades, que interactuen a grans distàncies de forma instantània d’una forma inexplicable i quàntica.

Voleu saber una curiositat més? Moltes vegades s’escriu un nom o frase com a concatenació de símbols químics. Doncs per a “Ciència entre Tots” és molt difícil!! De fet, només hi ha dues lletres consecutives que formen el símbol d’un element. No ens havíem trobat mai amb una frase tan poc “simbolitzable químicament”!

Us hi esperem!

Cristal·lització de l’ADP

Primer de batxillerat
Institut Font del Ferro
Palafolls

fontferro7Aquest any ens presentem al concurs que realitza la Facultat de geologia de la UB amb els alumnes de 3r d’ESO. Podreu veure els nostres cristalls d’ADP (dihidrogen fostat d’amoni) i els pòsters que varem presentar al concurs. Us explicarem la cristal·lografia com a tècnica de separació i de purificació de substàncies. Parlarem també de les xarxes que formen els compostos iònics.fontferro6

Assaig a la flama

fontferro4 Primer de batxillerat
Institut Font del Ferro
Palafolls

Quan els metalls es posen en contacte amb una flama, emeten llum de diferents colors. Aquests colors són característics de cada metall : per exemple el calci dona un color vermell, el coure blau- verdós, el potassi lila, el liti carmí, el plom blau, el bari verd pàl·lid…
Agafem una paella vella i afegim sorra per poder apagar la flama amb facilitat, alcohol de cremar i llumins.
Amb una espàtula anem afegint a la flama que hem fet anteriorment sals de diferents metalls i anem observant els diferents colors.

fontferro5Per què passa això?
En escalfar els metalls estem donant energia als electrons que hi ha als metalls, excitant-los i fent-los saltar a un nivell d’energia més alt. Quan els electrons tornen al seu estat fonamental emeten radiació amb una determinada longitud d’ona. Si aquesta longitud d’ona esta dins de l’espectre del visible veiem els diferents colors. Això s’estudia a la part de la química anomenada espectroscòpia.
Si afegim ferro o alumini a la flama , observem guspires brillants.

Fem un volcà amb dicromat d’amoni

fontferro3Primer de batxillerat
Institut Font del Ferro
Palafolls

Objectiu

  • Realitzar una simulació d’una erupció volcànica amb l’ús de compostos químics mitjançant una reacció redox.

Material

  • Dicromat d’amoni.
  • Tira de magnesi esmicolat.
  • Una punta d’espàtula de ferro sòlid.
  • Recreació d’un volcà amb fang.
  • Llumins.

Introducció teòrica
El dicromat d’amoni ((NH4)2Cr2O7) és una substància que quan reacciona forma una gran capa de cendra composta de diòxid de crom(III). Quan reacciona produeix una gran quantitat de guspires i reflecteix un color vermellós.

  • (NH4)2Cr2O7  —-> Cr2O3+ 4H2O+ N2

Procediment
En primer lloc, col·loquem el volcà de ceràmica a sobre d’un paper o qualsevol material que cobreixi la superfície on està situat, evitant així possibles taques.
A continuació, introduïm aproximadament 20 grams de dicromat d’amoni, al cràter del volcà o part superior d’aquest.
També afegim una petita cinta de magnesi tallada a trossos petits a la part superior del volcà i una mica de ferro.
Tot seguit, engeguem un llumí volcà.

Observacions
Un cop engegat el volcà, es pot apreciar una gran quantitat de guspires produïdes per la combustió del dicromat d’amoni i altres més clares, de color  blanc produïdes pel magnesi. Un cop finalitzada la reacció es veu com queda abocada tota la cendra al capdamunt del volcà i als voltants d’aquest.

Reacció de l’aigua oxigenada amb iodur de potassi

fontferro1Primer de batxillerat
Institut font del Ferro
Palafolls

Materials i reactius

  • Proveta
  • Safata
  • Balança
  • Matràs aforat
  • Vidre de rellotge
  • KI (dissolt en aigua destil•lada)
  • Aigua oxigenada 110 volums (H2O2 )
  • Sabó líquid (No participa en la reacció, només serveix com efecte visual)
  • Aigua destil•lada

fontferro2Com ho fem?
Col·loquem la proveta a sobre de la safata. En primer lloc, afegim uns 20mL  d’aigua oxigenada. A continuació, afegim també uns 20 mL  de sabó líquid. Agitem una mica per tal de que es barregin correctament. Seguidament, afegim la dissolució de KI i deixem que es produeixi la reacció on sortirà l’escuma.

Com funciona?
El KI actua com un catalitzador per descompondre l’oxigen del peròxid d’hidrogen. L’escuma que fa és especial perquè cada bombolla petita d’escuma s’omple amb oxigen. La reacció és tan ràpida que crea munts i munts de bombolles. L’experiment és   una reacció química exotèrmica (que vol dir que no només es crea escuma, sinó que també es crea calor), si et dones compte l’ampolla s’escalfa. L’escuma produïda és només aigua, sabó, oxigen i calor.

  • 2H2O2 (l) –> 2H2O + O2

Experimentem amb gasos

Primer de batxillerat
Institut de Celrà
Celrà

Objectius

  • Veure diferents reaccions on un dels productes de la reacció és un gas.
  • Comprovar algunes de les propietats de tres gasos molt coneguts: l’oxigen, l’hidrogen i el diòxid de carboni.

Procés de treball
Farem un quants experiments:

  1. A partir d’un àcid i un metall obtindrem gas hidrogen, H2, que recollirem en un vas de precipitats on haurem posat líquid rentavaixelles amb aigua. Experimentarem amb les bombolles de sabó que es formaran ja que estaran plenes de gas hidrogen.
    – Què passarà si n’acostem una a un encenedor?
  2. L’aigua oxigenada es descompon en aigua i oxigen. Afegirem una mica de diòxid de manganès que farà de catalitzador d’aquesta descomposició. Recollirem l’oxigen  gas produït, O2, aquest cop en dos pots de vidre. Comprovarem, amb dues experiències molt senzilles, que es tracta d’un molt bon comburent.
    – Què passarà si posem una flama en un dels dos pots?
    – Què passarà si posem llana de ferro, prèviament escalfada, en l’altre?
  3. També treballarem amb CO2. El CO2 el produïm en la respiració, el trobem en les begudes gasoses i quan dissolem les pastilles efervescents.
    L’obtindrem i comprovarem:
    – que és molt dens, veurem que es queda al fons del vas,
    – que té caràcter àcid, ho comprovarem amb un indicador (fenolftaleïna)
    – que no és gaire amic del foc, ja que en la seva presència el foc s’apaga, és doncs un bon extintor.
  4. Per acabar farem una mescla de substàncies que donaran lloc a múltiples reaccions. Es desprendran gasos i es formarà carbó. Els gasos esponjaran el carbó que creixerà espectacularment.

Fonaments científics

  • Reacció química
  • Combustió
  • Densitat
  • Acidesa: classificació en àcids i bases.
  • Indicadors de pH: fenolftaleïna
  • Catalitzador

 

Espectres i el color

Batxillerat
Institut Anton Busquets i Punset
Sant Hilari Sacalm

Sovint disposem de mostres de productes de composició desconeguda i necessitem realitzar diverses proves per tal de determinar quins elements formen part de la mostra. Aquest és un problema recurrent, no només en química, sinó també en altres ciències.

L’experiment que presentem aquí és un mètode qualitatiu d’identificació d’elements, és a dir, que ens permetrà identificar la presencia d’alguns elements, però no la seva concentració.

El mètode és en sí molt senzill: es tracta d’apropar una petita mostra a una flama i observar el color obtingut. Aquest color permet identificar l’element del qual es tracta. Tot i la senzillesa de l’experiment, el resultat pot ser espectacular en algunes ocasions i, això sí, la teoria científica que hi ha al darrere d’aquest fet és força complexa, però també molt interessant i engrescadora.

Per conèixer de més a prop l’experiència i rebre una explicació de primera mà, us esperem a Ciència entre tots, a Girona!

Models atòmics i configuració electrònica

models (4) Tercer d’ESO
Institut Ramon Coll i Rodés
Lloret de Mar

Algú ha vist un àtom? Quin aspecte té? Els àtoms són indivisibles? Quines són les seves parts?
Un munt d’interrogants ens apareixen quan no podem visualitzar les partícules. Al llarg de la història s’han desenvolupat una sèrie de models en cmodels (1)onsonància amb els descobriments científics que ens ajuden a imaginar-nos com està constituïda la matèria.

Com ho fem?
A través d’unes breus informacions, fem un recorregut al llarg de la història per conèixer quins han estat els descobriments que han aportat informació per ajudar-nos a imaginar els àtoms.

models (2)Què observen?
Hem construït uns models atòmics que s’ajusten als descobriments de cada època.
El model atòmic de Dalton, el model atòmic de Thomson, el model atòmic de Rutherford, el model atòmic de Bohr i el model atòmic actual.
Distingirem les diferents parts de l’àtom i veurem quants àtoms diferents existeixen.
models (3)Quan estigueu a punt, us hem preparat una petita prova per veure si sou capaços de demostrar que coneixeu els àtoms.

Conceptes científics

  • Conèixer la evolució històrica sobre l’estructura de l’àtom.
  • Diferenciar les partícules que constitueixen els àtoms.
  • Constatar la diferència entre els àtoms de la taula periòdica.
  • Conèixer quina és la configuració electrònica dels àtoms.