UIB. Departament de Química. Càtedra Fundació Mapfre
  Universitat de les Illes Balears. Facultat de Ciències. Departament de Química
Ctra. Valldemossa, km 7,5
07122 Palma
tel: 971 17 26 90
fax: 971 17 34 26
web: http://www.uib.es/depart/dqu/index.html
email: jeroni.morey@uib.es


Demostracions de química (Departament de Química). Jocs didàctics sobre els riscs dels composts químics (Càtedra Fundación Mapfre)

Es tracta de fer un seguit de demostracions i experiències químiques, si és possible participatives, que per les seves particularitats –que més endavant comentarem– motivin l'espectador a participar-hi o, si més no, a despertar la curiositat i apropar, de rebot, el món fascinant de la química.

Aquestes demostracions les podem classificar en els següents apartats:

DISSOLUCIONS I PRECIPITATS

Supersaturació i cristal·lització:

Tot l’espectacle de les estalagmites i estalactites, tan freqüents a les nostres coves, es poden emular abocant damunt una superfície plana una dissolució sobresaturada d'acetat sòdic.

Jardí de Silicat:

Gràcies a les propietats de membrana semipermeable dels precipitats que es formen amb el sulfat de manganès, clorur de cobalt, clorur de coure, clorur de ferro i el nitrat de zinc amb presència d’una dissolució de silicat. Es prepararen diversos precipitats de distint color (blanc, blau, malva) que presenten un creixement vertical molt singular i característic. El més destriable d’aquesta experiència és precisament aquest creixement vertical que recorda a un petit hivernacle. La bellesa dels resultats ha servit de portada a un famós llibre de química general. Es farà de manera participativa amb els assistents i estarà esposada permanentment.

Arbres metàl·lics:
Dins una càpsula Petri, es mostrarà la reacció redox entre el nitrat de plata i un tros de coure metàl·lic. L'experiència mostra el creixement lent entorn del metall d’unes petites branques brillants (plata metall) que recorda el creixement d’una branca d’arbre.

La pluja d’or:

Dins un tub d’assaig són addicionats una dissolució de iodur potàssic sobre una altra de nitrat de plom. Desprès de solubilitzar per escalfament el sòlid obtingut abans el refredament lent de la dissolució fa aparèixer un sòlid cristal·lí que sembla ser or. Molt semblant a la purpurina.

ÀCIDS I BASES

Reacció activada per la veu:

Experiència participativa consistent a passar un flascó tancat amb un tap que conté una dissolució aquosa transparent. Els participants han de parlar dins el flascó, com si fos un micròfon, tapar-lo de seguida i agitar amb força. El diòxid de carboni exhalat per un dels participants, desconegut a priori, farà que la dissolució viri a color vermell. Mostrant dos aspectes necessaris pel canvi de color. Primer la dissolució dels gasos amb l’aigua, i el segon aspecte, la formació de l'àcid carbònic responsable del viratge del indicador.

Indicadors àcid-base en funció del pH:

Espectacular demostració on dins diverses provetes de grandària mitjana –500 ml- en afegir uns trossos de gel sec, canvien de color i es desprèn de forma visible “fum” per l’evaporació del CO2 sòlid. Els canvis de color són produïts per l’elecció de diferents indicadors àcid-base. Aquesta demostració és participativa.

Indicadors àcid-base d’origen natural:
Per extracció alcohòlica de diverses flors i plantes, s’obtenen distints indicadors àcid-base que mostren les mateixes propietats que els indicadors sintètics. Les característiques d’aquesta experiència convida els visitants a participar-hi fent els seus propis indicadors. També estarà exposada permanentment.

TERMOQUÍMICA

Reacció endotèrmica d’hidròxid de bari hidratat i sals d’amoni:

La prova d’una sobtada baixada de la temperatura (més de 20ºC) es mostra en afegir una dissolució de clorur d’amoni al hidròxid de bari. Aquesta demostració a menor escala –tub d’assaig– es pot fer participativa comprovant-se fàcilment amb la mà aquesta baixada de la temperatura de la dissolució.

El mocador incombustible:

Sense cap dubte aquesta és una de les més fascinants i senzilles demostració de les que presentam per a aquesta Fira de la Ciència. L’experiència ens mostra la gran influència de la capacitat calorífica de l'aigua amortint la combustió d’un mocador de paper. En encendre un mocador banyat amb una mescla aigua-alcohol, el mocador es cala foc però no es consumeix. Si la mescla es fa només amb alcohol, evidentment, el mocador es consumeix totalment.

CINÈTICA

Producció d’escuma:

Per l’acció d’una petita quantitat de catalitzador, KI, es produeix una quantitat enorme d’escuma dins una proveta de 250 ml que sobresurt de forma espectacular. Com a resultat de la descomposició del H2O2 en aigua i O2. Per què es fa servir el peròxid d’hidrogen com a desinfectant en animals i no en vegetals? Interessant experiència per introduir el concepte de catàlisi i d'equilibri químic.

OXIDACIÓ-REDUCCIÓ

Reacció del volcà:

Sense cap mena de dubte aquesta demostració és una de las més clàssiques per l'espectacularitat i senzillesa. En prendre foc un petit caramull de (NH4)2Cr2O7, la combustió espontània del sòlid recorda, molt acuradament, l’erupció d’un volcà: emissió d’espurnes i augment notable del sòlid que al final ens queda de color gris-verdòs emulant l’aparença d’un volcà.

Reacció de la botella blava:

La descoberta dels elements gasosos, aïllament i caracterització, pels científics, malgrat l'omnipresència, va ser molt tardana. La reacció de la botella blava es un repte al espectador per esbrinar per què, en agitar amb força un botella tapada que conté un líquid blau, es descoloreix. Després, en deixar reposar la dissolució, aquesta recupera pausadament el seu color blau. Demostració participativa esposada de forma permanent.

Oxidació de sodi i liti:

Es demostra com el metalls alcalins liti i sodi es descomponen als seus respectius hidròxids en reaccionar amb aigua. Per fer la demostració més espectacular s’afegeix a l’aigua una petita quantitat d’indicador àcid-base, que permet seguir el rastre vermell de les petites bolles de metall, en reaccionar, i que viatgen de forma caòtica i molt ràpida dins la càpsula Petri.

Oxidació de zinc:

Aigua i foc són dos termes antagònics que sovint són incompatibles. Aleshores sembla impossible encendre un foc amb unes poques gotes d’aigua. Aquesta demostració demostra que sí és possible, només calen els reactius apropiats. Aquí el paper de l’aigua a la reacció no es el d’amortir la velocitat de reacció. Sinó tot el contrari, afavoreix la dissolució dels reactius sòlids i inicia la reacció fortament exotèrmica promoguda pel zinc.

QUÍMICA ORGÀNICA

Sessió d’aromes:

Es pretén tenir de forma permanent exposat un seguit de vials amb diferents aromes: fruites, mentol, vainilla, herbes aromàtiques, etc. Per motivar la curiositat del visitant i fer una ressenya als nombrosos esforços que la indústria química ha destinat a emular els olors de la natura. Demostració participativa.

Quimiluminiscència:

Sense cap mena de dubte les reaccions que desprenen llum freda són de gran impacte a l’espectador que les contempla per primer cop. A les fosques es mesclen dues dissolucions, que fan passar al llarg d’un serpentí de goma transparent. Aquest s’il·lumina en coincidir ambdues dissolucions. El color de la llum, freda del tipus fluorescent, es funció de l'indicador que es fa servir. Doncs es poden aconseguir emissions de llum rosa, groc-pàl·lid, blau-pàl·lid.

Síntesi del niló:

Els polímers sintètics ens han revolucionat la vida quotidiana: les fibres tèxtils, els mobles, els electrodomèstics, etc. En mesclar dues dissolucions dins un vas de precipitats, s’extreu estirant lentament de la seva superfície, amb la ajuda d’un ham, un fil de niló blanc de tres metres de llargària. Si es vol es pot tenyir de distints colors.


JOCS DIDÀCTICS DE LA FUNDACIÓ CÀTEDRA MAPFRE

Diversos jocs educatius sobre els pictogrames químics i del món científic que assenyalen els distints riscs de les substàncies sobre la salut i el medi ambient. Una manera diferent i divertida d’aprendre a conèixer-ne el significat.

Responsables i participants

Responsables
Pere M. Deyà Serra
Jeroni Morey Salvà
...

Participants
Carmen Rotger Pons
David Quiñonero Santiago
Carol Garau Rosselló
Fernando Tur Espinosa

Fira de la Cičncia de les Illes Balears