sábado, 29 de junio de 2013

CRISTALIZACIONES ASOMBROSAS






Una cristalización se puede realizar en forma rápida para demostrar a nuestros alumnos lo que es una solución sobresaturada , es decir aquella que tiene mayor  cantidad de soluto de la que puede disolver  un determinado volumen de disolvente . Todas estas soluciones al evaporarse  o agregar  más soluto comenzaran a cristalizar . 

Las experiencias de cristalización  debieran siempre realizarse de manera lenta , dando el tiempo a la solución para formar cristales adecuados, armoniosos y bellos , puede realizarlo como un proyecto de ciencias con sus alumnos , enseñando que la naturaleza se toma su tiempo para lograr producir algo perfecto , pues es el tiempo lo que logra hacer que el cristal guarde esa memoria de crecimiento  que tiene que ver con su estructura química y con sus enlaces, al enfriar rápidamente una solución sobresaturada hacemos que la cristalización se apure pero a la vez no obtemos perfección sino una cristalización acelerada y algo amorfa . Es necesario que el agua de la mezcla homogénea saturada se vaya evaporando lentamente en la superficie del líquido , como la solución no puede conservar disuelta tanta sal o sustancia ,termina formando cristales tanto en las paredes como el el fondo o sobre cualquier superficie que esté libre .

El trabajo que propongo aquí es   de colaboración compartida y de también de  Indagación  , pues usted deberá permitir semana a semana la vigilancia del proceso por parte de sus alumnos , el perfeccionamiento del mismo , y el aporte de ideas frescas del grupo para mejorar con creatividad las distintas experiencias .Así como también la incursión a querer experimentar con otros materiales , puesto que esto debe ir acompañado con una investigación ya sea personal o grupal .

CRISTALIZACIÓN CON ASPIRINAS 

Como la espera de un bebé , este proceso tarda nueve meses aproximadamente .

Materiales 

1 caja de aspirinas ( sugiero Bayer)
1 frasco de vidrio grande de poca altura y de boca ancha  y limpio
Agua 

Procedimiento

Llena el vaso con tres cuartas partes de agua tibia o helada , saca las aspirinas del envase sin molerlas y  las pones dentro del frasco ,  no revuelvas . 

Deja esto reposar tranquilamente hasta que el agua disuelva poco a poco las aspirinas y se vaya evaporando , nunca revuelvas .  
Olvídate de esto por nueve meses deja en lugar seco sin que le de la luz directamente  

El proceso termina con una cristalización semejante a un bosque  






CRISTALIZACIÓN CON AZÚCAR:  

Se toma su tiempo si deseamos que el cristal crezca pero a partir de la primera semana se puede apreciar crecimiento adecuado .

Materiales :

200 cc de agua 
Un recipiente para calentar 
Dos o tres tazas de azúcar 
Cuchara para revolver 
Mechero Bunsen
Brochetas de Madera (no de superficie lisa ) semejantes a las del material de palitos para  suchi, esas se pueden separar .
Frasco boca ancha de vidrio 
Gaza (optativo)
Soporte de cartón grueso donde colgaras o introduciras las brochetas en la boca del frasco , también puedes usar un hilo pesado , sin que toque el fondo .

Procedimiento

Pon a hervir los 200 cc de agua en un recipiente , cuando haya soltado el hervor agrega una taza de azúcar revolviendo constantemente, agrega otra taza de azúcar hasta total disolución , y revuelve . Notarás la solución un tanto espesa y toma un leve color amarillo , si deseas agregas media taza más y disuelves , retira esto  antes que hierva .

Espera 10 minutos y vierte esta preparación al frasco limpio de vidrio , no debe haber ningún resto de azúcar en él , cuida de no salpicar sus paredes.

Moja o unta las brochetas en la solución , cuida de que no goteen en las paredes o boca del frasco , retira con cuidado y deja secar en un plato hasta el otro día ,siempre  en un lugar fresco y seco para que no se contaminen .

Esta  solución puedes separarlas en otros frascos más pequeños y agregarle colorantes vegetales variados  , solo agrega un poco, si deseas cristalización coloreada . 

Al otro día coloca las brochetas que dejastes secar en forma perpendicular , la idea es que no toquen el fondo y tampoco se molesten entre si , para esto puedes hacer una cinta de cartón con perforaciones para introducir las brochetas , cuida de no pasar a llevar el secado de la solución que está en ellas.

Deja todo esto en un lugar fresco, si deseas pones una gaza de trama abierta para cubrir la boca del frasco , siempre debe evitarse que la cristalización ocurra en la superficie de la solución , si esto pasa deberás retirarla. El resultado es muy bello 

Observe la diferencia de la cristalización si usa una brocheta lisa y delgada , con aquella que es más gruesa 



Esta es una cristalización en lienza o hilo , que se ha dejado colgar de las solución , compare las diferencias y pregunte a sus alumnos el por qué  se ven mejor 


Fotografía tomada de :http://www.experciencia.com/disoluciones-crecimiento-de-cristales

La forma de la cristalización se presenta bajo dos maneras 

AMORFA (cuando los átomos o moléculas que forman una determinada estructura se presentan en el  espacio de forma desordenada )
CRISTALINA (cuando átomos o moléculas se presentan en el espacio en una forma geométrica definida) 

Una de las cristalizaciones más interesantes de todas , es la del Sulfato de Cobre Pentahidratado ,  que   presenta  una estructura cristalina interna que se repite externamente manifestándose en poliedros cristalinos que pueden hacerse crecer en forma única y maravillosa .

Esta cristalización es la más rápida y se presta para que los alumnos experimenten  todos aquellos factores que hacen variar una cristalización desde algo amorfo a algo verdaderamente perfecto , un cristal en toda su expresión .

La forma y el tamaño de un cristal depende  del espacio que se le otorgue para que su crecimiento sea armónico y perfecto, (a mayor espacio mas perfecta será su forma y estructura ) y del tiempo que se le de  para crecer, lento , pausado ( mientras más tiempo mayor será tu tamaño)  .


CRISTALIZACIÓN CON SULFATO DE COBRE PENTAHIDRATADO 

40 gramos de Sulfato de Cobre Pentahidratado (molido)
Un vaso de precipitado 
Mechero (en caso de no tener esto se reemplaza por quemador de camping ) 
Rejilla 
Trípode 
100 ml de agua destilada  a 20 °C 
papel filtro ( o filtro de café )
Termómetro
Frasco de vidrio boca ancha  
Gotario (optativo)
Cápsula de Petri (o platillo de taza de café)
Pagamento fuerte en gota 

Procedimiento 

Disolver 40 gramos de Sulfato de Cobre Pentahidratado en los 100 ml de agua en un vaso de precipitado, revolver hasta lograr disolución , poner a calentar la solución hasta que llegue  a los 80 °C , revuelva con varilla de vidrio , filtre esta solución en un frasco de boca ancha , retire una pocas gotas con un gotario  y    coloque  en un plato o cápsula de Petri  , apenas debe cubrir su superficie , deje ahí hasta lograr total evaporación del agua , se forman al otro día , revise su cápsula hasta ver la formación de cristales . 

Imágen a simple vista 




Separar  con pinza en forma delicada ,  escogiendo solo aquellos que tienen muy definida la forma triclínica .



Imagen bajo microscopio o Lupa 




Imagen bajo retroproyector 



  Tome un hilo y ate uno de estos cristales por un extremo , (como esto cuesta mucho puede usar pegamento de contacto , pero solo una ínfima cantidad sobre la punta del hilo , pegue esto en la punta del cristal ) sumerja en la solución saturada solo cuando esté seguro que está adosado firmemente , no deje que el cristal toque el fondo , ponga una base firme en la boca del frasco para que no se deslice hacia abajo el montaje .

Deje el sistema lejos de la luz en un lugar donde nadie lo mueva , para que el cristal crezca en forma lenta , si esto está bien hecho verá el crecimiento de un solo cristal , conservando su forma original , si esto  falla también verá el crecimiento de un cristal pero de manera amorfa , como se muestra en las imágenes 

Crecimiento Cristalino,  




Crecimientos Amorfos  ( igualmente bellos) 



Crecimiento amorfos (muchos años)









CRISTALIZACIÓN CON DIHIDROOGENOFOSFATO DE AMONIO (MAP)

Este compuesto se lo puede encontrar en las tiendas de plantas y semillas , pues es un fertilizante de uso común en la agricultura . El tiempo de obtención de cristales es de dos días aproximadamente .Y su crecimiento es espectacular . También lo puedes conseguir del polvo extintor de algunos extintores que ya no sirvan .




Materiales 

500 ml de agua destilada
330 gramos de dihidrogeno Fosfato de Amonio 
Probeta 
Balanza 
Vaso de pp grande 
varilla de vidrio 
Mechero Bunsen
Rejilla Trípode 
Termómetro 
Recipiente de corcho grande 

Procedimiento

Medir con la probeta 500 mal de agua destilada, medir en una balanza los 330 gramos del soluto, colocar ambos en un vaso de precipitado y revolver hasta la disolución , calentar en mechero la solución revolviendo hasta alcanzar los 90 grados de temperatura , revolver y colocar la solución en el recipiente de corcho  , dejar ahí para enfriamiento lento , esto producirá unos super cristales de una belleza sorprendente.








En esta cristalización se sugiere una solución saturada pues en las sobresaturadas se producen núcleos de cristalizacion lo que puede entorpecer el crecimiento .Para obtener cristales grandes y espectaculares debes colocar esta solución en gran cantidad pero en poca superficie , por eso los vasos de cristal son aconsejables y hacerlos mediante enfriamiento 

Para hacer crecer los cristales que has obtenido, saca los cristales de la solución, vuelves a calentar la parte líquida solo un poco , una vez fría introduce nuevamente tus cristales , no lo hagas en caliente pues puedes disolver tu trabajo por completo.

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