Sesión 3: Colores variados


1. Electrólisis del agua
Hoy le toca el turno a la " electrolisis del agua "
Para llevar a cabo la experiencia disponemos de un voltámetro de Hoffman que nos permitirá descomponer el agua en sus elementos y saber en qué proporción se encuentran. Para ello vertemos agua destilada, a la que hemos añadido una pequeña cantidad de ácido sulfúrico, en el interior del voltámetro, y hacemos que circule corriente eléctrica a través de esta disolución ácida que recibe el nombre de electrolito. El agua pura es una pésima conductora de la electricidad, razón por la que le añadimos el ácido ya que éste contribuye a mejorar la conductividad. Mediante la corriente eléctrica aportamos al agua la energía necesaria para que se produzca una transformación en la que por cada dos moléculas de agua en estado líquido se obtienen dos moléculas de hidrógeno gaseoso y una molécula de oxígeno, también ésta en estado gas. En la bureta conectada al electrodo positivo –ánodo- de la fuente de alimentación se produce el oxígeno que, por ser menos denso que la disolución líquida, la desplazará pasando a ocupar la parte superior. En la bureta conectada al electrodo negativo –cátodo- el gas recogido es el hidrógeno.

Las semirreacciones en cada electrodo son:

Ánodo (electrodo positivo) : 4 OH- (ac) → O2 (g) + 2 H2O (l) + 4 e-
Cátodo (electrodo negativo) : 4 H+ (ac) + 4 e- → 2 H2 (g)
                                                                       

2. Electrolisis del sulfato de cobre.

                             
                                           

3. Hacer una pila Daniell
Si en una disolución de sulfato de cobre se introduce una lámina de cinc podremos ver al cabo de un rato que el azul de la disolución de sulfato de cobre se decolora y que el cinc se recubre de cobre. Lo que ha ocurrido es que:
                                                             Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

                                                                              o que 2e−

                                                                 Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

Al chocar un ion de cobre con la lámina de cinc toma 2 electrones del cinc que pasa a la disolución como Zn2+ y se deposita el cobre metálico. En este caso los 2 electrones pasan directamente del cinc al ion de cobre sin llegar a abandonar la lámina de cinc, siendo las dos semireacciones:

                                                                     Zn − 2e− → Zn2+
                                                                     Cu2+ + 2e− → Cu

Sin embargo, podemos obligar a que los electrones pasen del cinc a los iones de cobre a través de un circuito externo si separamos las dos semireacciones en compartimentos distintos, con lo que habremos construido una pila y conseguido que la energía de la reacción en lugar de transformarse en calor se transforme en energía eléctrica.
Una pila Daniell, en honor de su descubridor, está formada por un recipiente que contiene una lámina de cinc en una disolución de sulfato de cinc y otro recipiente que contiene una lámina de cobre en una disolución de sulfato de cobre unidos mediante un tabique poroso o un puente salino inerte a la reacción redox, por ejemplo de cloruro potásico:
                                            

4. Escritura invisible. Tinta de limón.

Material
- Zumo de limón
- Pincel
- Yodo
- 1 Hoja de papel blanco
- Recipiente rectangular, poco profunda

Procedimiento
Exprimimos zumo de limón y con un pincel escribimos una palabras con el pincel mojado en el zumo.
En un recipiente un poco plano (una palangana, bandeja) echamos agua 1/4 de taza y 3 ó 4 gotas de yodo (betadine, lugol).
Introducimos el papel en la palangana. Al cabo de unos segundos sacamos la hoja de papel .
¿Qué sucede?
El papel se ha coloreado de azul, pero la palabra se lee perfectamente, aparece en blanco.
                                                            

Explicación
Las hojas de papel están hechas a base de celulosa. La celulosa al igual que el almidón es un polisacárido, y aunque tienen diferente configuración, son muy similares, por lo que ambos en presencia de yodo tienen la característica de tomar un color azul violeta muy similar.
El yodo reacciona con el papel de celulosa y se vuelve azul, pero donde hay ácido cítrico seguirá blanco.

5. Hacer una pila con cuatro limones.
                                                       

6. Pintar en un papel sin tinta.
  • Se formó un “sándwich” con papel filtro en los extremos y papel normal en el medio.
  • Se pegó el “sándwich” a la superficie de aluminio.
  • Se prepararon 20ml de solución de almidón al 1%, la solución de KI ya estaba preparada.
  • Se preparó una solución con los 20ml de la solución de KI, 5ml de la solución de almidón y 5ml de fenolftaleína.
  • Se empapó el “sándwich” de papel con la solución.
  • Se conectó el papel aluminio y el estilete de cobre a una pila de 12V por medio de caimanes.
  • Se escribió sobre el papel usando el estilete de Cu como bolígrafo.
                                                      


7. Fabricar varias disoluciones de distintos tipos.
                                            


8. Conocer varios tipos de indicadores y usarlos.
                                 

9. Reacción de oxidación-reducción camaleón.
                                                       

10. Medir el pH de diferentes sustancias y relacionarlo con su peligrosidad, su corrosión y sus aplicaciones.

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