sábado, 13 de noviembre de 2010

Trabajando con Polímeros

La  unidad de Polímeros  aparece en todo programa de ciencias tanto de enseñanza secundaria como  alguna mención de ella en la enseñanza primaria . 

 Para facilitar esta actividad  y como la labor de un profesor es extenuante y no siempre hay tiempo para buscar actividades, incluyo algunas de ellas como ayuda , no sin antes indicar que algunas han de realizarse con precausión o ser demostrativas, dependiendo del grupo de alumnos con el que se esté trabajando .

Se incluye tambien un breve resumen de esta unidad 
¿QUE ES UN POLÍMERO?

Los polímeros son Macro moléculas gigantescas que se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que constituyen enormes cadenas de las formas más diversas.

Algunas parecen largos fideos, otras tienen ramificaciones, algunas parecen  hélices y otras verdaderas marañas .


Existen polímeros naturales muy importantes a nivel comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas.

No toda molécula gigante es un Polímero, por ejemplo las grasas (Lípidos) no lo son , a pesar de su gran  tamaño, por lo tanto son polímeros naturales solo los   POLISACÁRIDOS  , Las  PROTEÍNAS  y los ÁCIDOS NUCLEICOS

 
Los más importantes son los de origen sintético , debido a que imitan la naturaleza mejorándola ;
  • son mas resistentes a la tracción ,
  • a las sustancias químicas y su ataque 
  • son mas resistentes a la temperatura 
  • son mas más elásticos 
  • mayor resistencia mecánica
  • mayor resistencia eléctrica
  • baja densidad
Todo esto les confiere propiedades especiales que los polímeros naturales con toda su perfección no tienen  , estos se pueden moldear, hilar ,  laminar .

Los polímeros se unen por enlaces covalentes , y son estructuras que no presentan un orden , por eso suelen llamarse amorfos, solo algunas zonas  llamadas cristalitas presentan algún orden , y esto es debido a su gran tamaño.

Los polímeros pueden clasificarse según su
  • Preparación : Pueden ser Polímeros de Adición o Polímeros de Condensación
  • Composición: Pueden ser Homopolímeros o Copolímeros
  • Propiedades físicas : Elastómeros , Fibras o Plásticos
  • Aplicaciones y usos : Plásticos Termo estables y Termo plásticos  ,resinas  , nylon, dacrón , poliestireno, polietileno, colas, caucho sintético, neopreno,teflón, baquelita , etc





EXPERIMENTANDO


HACIENDO BIOPLASTICOS  

  •   Necesitaran  una cucharada de  Maizena 
  •   Una cucharadita de vinagre (para que se forme el plástico)
  •   Un poco de agua  (una probeta mediana )
  •   Una  cucharadita de glicerina (para que no salga quebradizo).
  •   Un individual de plástico
  •   Colorante si lo deseas
  •   Una espátula
  •   Una hornilla o mechero
  •   Una cacerola antiadherente

Agrega la maicena , luego el agua, después la Glicerina , y finalmente al ácido, mezcla todo , revolviendo constantemente , mientras calientas , fíjate que cristalice la mezcla, cuando ya no puedas revolver retiras del fuego con cuidado y amoldas sobre el individual, le das la forma que quieras con la espátula . Se espera hasta que tome una apariencia translúcida y se “unta” sobre alguna superficie que no sea porosa.

Se demora una semana en estar listo  tu bioplástico, 




Fabricando Plásticos en casa   (Comestibles)

 En una cacerola coloca leche (un litro) y ponla a hervir , cuando lo haga apagas el fuego y agregas tres cucharadas de  vinagre  revolviendo cada vez , veras que la leche se corta separando el suero de la caseína , cuela y amolda con tus manos , dependiendo de la cantidad de vinagre que agregues podras tener un polímero mas duro o mas blando





Fabricando   Porcelana Fría

  • Necesitaras vasos de medida ,( si no tienen  usen un vasito de plastico chico )
  • sartén de teflón o cacerola
  • Cola fría puede ser de carpintero o la cola escolar, dos medidas  (Policloruro de vinilo )
  • Vaselina en pasta o líquida (una medida)
  • 1 cucharada de aceite para bebé
  • 1 cucharada de glicerina
  • vinagre
  • cuchara de madera
  • mechero o cocina
  • Maicena (2 medidas)
Mezcla en una ollita de teflón , dos medidas  de maicena , con dos medidas de cola fría , mas una cucharada de glicerina , una de aceite  para bebé y una  de vaselina , mezclamos todo , y luego una cucharada de vinagre blanco , incopore todo hasta que quede una mezcla homogénea.

Ponga a fuego y revuelva constantemente , hasta que vea desprendimiento de las paredes , revuelva hasta que se haga una bolita que se despegue facilmente , debe quedar lisa y sin separaciones . Retire y amase cuando esté tibia .






Fabricando Elastómeros   

  • Necesitaras  Borax  (haga una solución , pueden ser unos 5 gramos en agua destilada )
  • Cola Fría
  • Agua Destilada ( sirve igual la potable)
  •  Vaso de precipitado o un vasito cualquiera
  • colorante vegetal (opcional)
Haz una solución de cola fría con dos cucharaditas de agua , puedes ir variandol su concentración
Agrega un poco de solución de borax
Revuelve rápidamente hasta que veas que se desprende de las paredes del vaso sigue revolviendo energicamente hasta que veas como un requesón ,
elimina el líquido apretando con tus manos el producto , puede ser en un pañito , moldea con tus manos haciendo una pelotita,  si lo haces con una solución muy diluida de cola fría , te quedará un elastómero muy blando que podras moldear en forma de láminas , para hacer adornos sobre trabas o chapitas  si previamente coloreas la solución puedes hacer pelotitas saltarinas . Da la posibilidad al alumno de dar con la fórmula o proporción exacta de combinación . 




PLASTICOS CON MEMORIA

Todo plástico  Termoplástico,  guarda una memoria que es la base que se usò  para moldearlo, extruirlo y hacer la forma final para que se lo creo, para realizar esto se requiere de cuidado dado que no puede quemarse porque produce gases tóxicos para la salud , por eso se sugiere hacerlo en forma demostrativa  .

miércoles, 3 de noviembre de 2010

Aprendiendo de la Tensión Superficial





        Foto tomada de http://www.todohumor.com/humor/fondos/tensionsuperficial


El agua es considerada un Biomolécula Inorgánica esencial , se encuentra en las algas en un 90%   y   en nuestros dientes  en un 10 % , en las medusas constituye un 98%  y en  las lechugas un 90% .

El  agua está formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno , el hecho de tener distinta electronegatividad , hace que esta molécula de base tetraédrica  y  de geometría angular , tenga un  ángulo de separación  de 104,5º , es además de naturaleza neutra   aunque en si es un Dipolo eléctrico, con una carga positiva en ambos  Hidrógenos y una carga negativa doble en el Oxígeno central, esto  le permite   acercarse  a otras moléculas de agua ejerciendo atracciones  del tipo  Fuerzas  intermoleculares  , estas son de carácter débil porque no son como un enlace , pero son las más poderosas en  su tipo   y se llaman 
Puentes de hidrógeno

 Aquí puedes ver una animación donde se ejemplifica este fenómeno














Este fenómeno  da como resultado que en la superficie del agua  se observe la propiedad llamada  Tensión Superficial





 Esta propiedad hace que se vea esa  curva propia de las superficies acuosas y que las gotitas de lluvia tengan forma  determinada al caer y que los insectos puedan posarse sobre ella , pues es una verdadera película elástica . 

Imagen tomada de recursos.cnice.mec.es/.../agua/gerris.jpg




Para enseñar esta propiedad tanto a niños , como adolescentes , se sugiere hacerlo  de esta manera, porque es muy evidente y sencillo


Materiales 

  • Alambre dúctil 
  • hilos de cocer 
  • un alicate pequeño 
  • Una budinera o bandeja transparente  (vidrio)
  • Jabón lavalozas
  • gotitas de Glicerina (optativo)
Instructivo


  • Construimos una figura  cuadrada con el alambre , dejando una agarradera firme . Tipo marco .

  • Atamos un hilo de extremo  a extremo del marco, dejándolo algo suelto

  • Se hace un agua jabonosa con el detergente  sin hacer espuma y se coloca en la budinera ,  debe estar disuelto muy bien . (Si desea agregue  unas gotas de glicerina a la mezcla , esta quedará mejor .

  • Sumerja el marco de alambre a la mezcla agite suavemente  y levante

  • Permita a los alumnos asombrarse  y observar la película definida que se forma con el hilo flotando sobre ella .

  • Rompa suavemente un lado de la lámina y permita a sus alumnos observar  que el hilo ya no quedará flojo sino tenso , pregunte por qué sucede esto.

  • Permita que ellos elaboren una explicación al respecto, llevelos a asociar como operan  las fuerzas intermoleculares del agua 
  • Recuerde que  en el interior de la cubeta   estas fuerzas se ejercen  en todas las direcciones  debido a la proximidad de las moléculas , recuerde  ademas que  la sumatoria de esas fuerzas  da como resultado que la Fuerza Resultante en el interior del agua sea cero  (con alumnos mayores que tienen la noción de mecánica de fluídos, permita que relacionen esto con el Principio de Pascal )


  • Ayudelos a notar que en la superficie del agua las fuerzas que  operan se dan solo  entre moleculas  cercanas y entre moleculas  que estan debajo de ellas , por lo tanto la fuerza resultante no es cero, sino que apunta hacia en interior , esto hace que se forme una especie de membrana , y este efecto  crea la  TENSIÓN SUPERFICIAL , lo que tiende a reducir al área de la superficie. 

Observa este cuadro donde se esquematiza lo que acabamos de explicar .



Recuerde que al romper uno de los lados de la lámina en el experimento  , es esta TENSIÓN SUPERFICIAL  lo que tensa el hilo al tirarlo para disminuir el área. 

Así demuestra que esto es cierto . Si ud. ata dos hilos , y revienta la película justo al medio de los dos , este efecto será más evidente .


La superficie del agua se estira







Otra forma experimental sencilla es la que se muestra en este vídeo, es fácil de reproducir y gustará tanto a alumnos pequeños como más grandes 

La idea es poder hacerlos razonar , preguntarles por ejemplo el por qué puede sostenerse el alambre sobre el agua , o por qué al colocar jabón en el alambre este gira , va en el docente profundizar más el tema y no quedarse en una simple demostración 




                                             
                                                 Experiencia del blog  "El Tao de la Física "


Empleando materiales mínimos es ensayar tensión superficial sobre una moneda , es   muy clara y evidente y permite a los niños experimentar y deducir, además de que la interacción entre pares se potencia 


                                     
                                             Experiencia del blog fq-experimentos 


Disminuyendo la tensión superficial ¿Qué utilidad tiene?





¿Pongamos un poco de HUMOR en la FÍSICA? 


Crisis económica y la Física






Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...