LABORATORIO DE BIOLOG A 2015

Niveles De Organización I
Agua
Propósito: Relacionar la organización de la materia a nivel de moléculas con algunas propiedades del agua.

Competencia a Desarrollar: Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Material:

50 mondas de 5 y/o 10 centavos
4 vasos deprecipitados de 250 mL
1 vaso de papel desechable o de origami
1 anillo metálico
1 mechero de Bunsen
1 termómetro
2 minas de lápiz gruesas
1 pila de 6 0 9 volts
2 cables aislados con clips en los extremos (o caimanes rojo y negro)
Agua de la llave
Alcohol etílico
Detergente
1 gramo de sulfato de sodio
Fenolftaleína
Tierra (con arena y piedras pequeñas)
Solución saturada de CaO (en un frasco gotero)Solución saturada de sulfato de potasio y alumnio (KAL(SO4)2) o sulfato de amonio y aluminio (NH4AL(SO4)2) (en un frasco gotero)
Papel tornasol rojo

Procedimiento:

Parte A: Tensión Superficial


1. Llena el vaso con agua de la llave hasta el borde, sin que se derrame.
2. Agrega cuidadosamente monedas o clavos al vaso. No hacerlo desde muy alto, porque el agua salpicará y se perderá el efecto deseado.Coloca las monedas muy cerca del agua y déjalas caer por gravedad en el centro del vaso.
3. Continúa agregando monedas y observa cómo se ve la superficie del agua en el vaso a medida que el volumen aumenta.
4. Anota el número total de monedas agregadas al momento del derrame del agua.
5. Repite la actividad con alcohol etílico y con agua jabonosa o con detergente.

¿Qué sucede?

Debido a latensión superficial, las moléculas de agua de la superficie son atraídas unas a otras en un intento de jalar las moléculas de agua hacia el interior del seno del líquido. Esta atracción es tan fuerte que el agua materialmente se curva en la superficie del vaso (superficie convexa) a medida que se van agregando clavos o monedas para desplazar un pequeño volumen de agua.

Cuestionario:

1. ¿Qué ocurre anivel molecular para que la tensión superficial del agua sea tan alta? Pista: puentes de hidrógeno a nivel intermolecular.




2. ¿Por qué ésta tensión no es tan fuerte en otros líquidos? ¿Habrá algún cambio en el número de monedas si en lugar de agua de la llave se usa agua destilada?, ¿por qué?





3. ¿Qué efectos curiosos o útiles de la vida cotidiana se observan debido a la tensiónsuperficial del agua?





Parte B: Hervir agua en un vaso de papel

Generalmente se hierve agua en recipientes de cerámica o de metal debido a que no se queman. Sin embargo, es posible utilizar un vaso de papel y ver qué sucede a medida que el agua aumenta su temperatura hasta alcanzar el punto de ebullición. ¿Se quemará el vaso antes del cambio de estado del agua?

1. Coloca el vaso de papel en elanillo metálico.
2. Llena el vaso con agua de la llave hasta el borde, pero sin que se derrame.
3. Calienta el vaso (flama no muy alta) por medio de un mechero de Bunsen. Ten cuidado con la flama y con el agua caliente.
4. Continúa calentando el vaso; anota la temperatura cada minuto desde el inicio. ¿Se logrará llegar al punto de ebullición? ¿Por qué?
5. Al término de la actividad retira el vaso delfuego y permite que el agua se enfríe hasta la temperatura ambiente.

¿Qué sucede?

El agua es buena conductora del calor, por lo que absorbe la energía de la flama a medida que se logra el calentamiento y por eso el material combustible (papel del vaso) no se quema, ya que no alcanza su temperatura de ignición.

Cuestionario:

1. ¿Qué es la capacidad calorífica? ¿Cómo es ésta propiedad en elagua comparada con la de otras sustancias? ¿Qué sucede a nivel molecular para que se observe este efecto tan particular del agua?







2. ¿Qué es un sumidero de calor? ¿Es el agua un sumidero de calor (heat sink, en inglés)? ¿Qué aplicaciones tiene esta propiedad en la vida cotidiana?






3. ¿Cómo se relaciona la capacidad calorífica del agua con el clima del planeta? Si calientas agua en un...