Clara Muñoz Linares, estudiante del Grado de Química (UCO)
Beatriz Mohedano Coca, estudiante del Grado de Química (UCO)
Fuegos artificiales caseros
¡¡¡¡ Crea tu propia explosión de colores sin moverte de casa !!!! 💥💥
Para los aficionados a los fuegos artificiales, llegó vuestro momento... ¿queréis saber cómo hacerlo? ¡Te enseñamos los pasos para que puedas disfrutar del resultado!
Figura nº 1. Resultado final obtenido. [1]
Introducción
En este experimento os explicaremos cómo, utilizando materiales muy básicos, se pueden fabricar fuegos artificiales acuáticos basándonos en conceptos químicos como la solubilidad y el comportamiento hidrofóbico de las sustancias implicadas. Así, de una manera muy sencilla, serás capaz de obtener un efecto rápido y vistoso.
Desarrollo del experimento.
Materiales necesarios:
- 1 vaso o tarro alto transparente
- 1 vaso pequeño
- Aceite de cocina
- Agua
- Colorante alimentario
- Tenedor
Figura nº 2. Materiales utilizados en la práctica. [2]
Descripción del experimento paso a paso:
- Llena el vaso alto casi hasta arriba con agua templada a temperatura ambiente.
Figura nº 3. Vaso grande tras añadir el agua. [3]
- Vierte 2 cucharadas de aceite en un vaso pequeño.
Figura nº 4. Vaso pequeño tras añadir el aceite. [4]
- Agrega gotas de colorante alimentario en el vaso pequeño con aceite.
Figura nº 5. Vaso pequeño tras añadir el aceite y el colorante. [5]
- Remueve el aceite con el colorante utilizando para ello el tenedor.
Figura nº 6. Mezcla de aceite y colorante. [6]
-Vierte la mezcla del vaso pequeño (aceite con colorante) en el vaso alto que contenía agua y observa el resultado final.
En la figura nº7 te presentamos el resultado más básico, pero seguro que si utilizas colorantes mucho más variados, podrás conseguir un resultado igual o mejor que el de la figura nº1.
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Figura nº 7. Resultado final. [7]
Si no te ha quedado claro o quieres ver cómo se hace antes de intentarlo... ¡¡clica en el siguiente vídeo para ver el experimento completo!!
Video 1. Paso a paso explicativo. [8]
Explicación científica.
Una vez visto el experimento, vamos a definir a continuación algunos de los conceptos químicos en los que se basa el fenómeno que has visto en el experimento.
En primer lugar, es necesario que conozcas qué significa el término solubilidad. Es una propiedad que indica la facilidad con la que una sustancia, llamada soluto, puede disolverse en otra, llamada disolvente. [12] Un ejemplo sería cuando disuelves azúcar (soluto) en un vaso con leche(disolvente).
Otro de los conceptos importantes que aparece en este experimento es la hidrofobicidad. Esta es otra propiedad química que indica la facilidad que tiene una sustancia para mezclarse con el agua. [13] De esta forma, se definen dos tipos de sustancias. Una sustancia hidrofílica será aquella que sí pueda mezclarse con el agua, mientras que una sustancia hidrofóbica será aquella que no pueda hacerlo.
El fundamento químico de esto recae en la identidad polar o apolar de las sustancias. El agua es una sustancia polar, por lo que serán hidrofílicas todas aquellas sustancias con la suficiente polaridad como para establecer enlaces con el agua.
Figura nº8. Concepto hidrofobicidad [9]
Como ejemplos, el aceite es una sustancia apolar y por tanto hidrofóbica, mientras que el alcohol es una sustancia polar e hidrofílica.
En cualquier caso, cabe puntualizar que se ha demostrado en estudios recientes la posibilidad de dispersar aceites en agua cuando las mezclas se desgasifican por completo. [14]
Por último, la densidad juega un papel esencial en este experimento. Este término es una propiedad física de las sustancias que relaciona su masa con el volumen que ocupan.
En este caso, el agua es más densa que el aceite, razón por la que, al mezclar ambos líquidos en el vaso grande, el agua queda abajo y el aceite arriba. [15]
¿Qué es lo que realmente está ocurriendo en el experimento?
El hecho principal que permite que se lleve a cabo este proceso es la diferente solubilidad que presentan los colorantes alimentarios, ya que son capaces de disolverse en agua, pero no en aceite. De manera que, cuando se añade la mezcla de colorante y aceite, el aceite se deposita en la parte superior, flotando en el agua debido a la menor densidad de este. Así, el colorante, una vez se libere de la capa de aceite, pasa al agua, donde sí puede disolverse. Esto da lugar a una sensación de lluvia de colores, a lo que llamamos fuegos artificiales acuáticos. [16]
Figura nº9. Diferencia de densidad aceite y agua [10]
Conclusión personal sobre el experimento.
Tal como se ha podido ver en esta entrada del blog, el experimento explicado resulta muy sencillo de realizar. Los materiales necesarios son muy básicos, siendo fácil disponer de ellos.
Así, de una manera muy vistosa es posible apreciar estos fuegos artificiales en agua.
Además, resulta interesante cómo, de una manera rápida, es posible explicar los conceptos de solubilidad, hidrofobicidad y diferencia de densidad.
Por ello, este experimento podría utilizarse en los colegios e institutos para afianzar dichos conceptos.
Referencias.
- Figuras
[1] Figura 1:
(Fecha de acceso 17/12/2023)
[2] [3] [4] [5] [6] [7] Figura 2, 3, 4, 5, 6 y 7: imágenes propias.
(Fecha de acceso 14/11/2023)
- Vídeo
(Fecha de acceso 25/10/2023)
- Experimento:
(Fecha de acceso 25/10/2023)
- Concepto solubilidad:
(Fecha de acceso 14/11/2023)
- Concepto hidrofobicidad:
(Fecha de acceso 14/11/2023)
- Artículo científico:
[14] R.M. Pashley, M.J. Francis, M.
Rzechowicz. The hydrophobicity of non-aqueous liquids and their dispersion in water
under degassed conditions. Current Opinion in Colloid & Interface Science. Elsevier
Science London. 2008. Volumen 13.
(Fecha de acceso 26/12/2023)
- Concepto densidad:
(Fecha de acceso 5/12/2023)
- Apartado ¿Qué es lo que realmente está ocurriendo en el experimento?:
(Fecha de acceso 14/11/2023)
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