¡Aparecen como joyas! Descubre el secreto de la temperatura a través de la recristalización del nitrato de potasio y la sal.
Soy Ken Kuwako, Entrenador de Ciencias. ¡Cada día es un experimento!
¿Alguna vez te has fijado en los cristales en tu vida diaria? En realidad, están mucho más cerca de lo que piensas. Por ejemplo, la escarcha que se forma en las ventanas en invierno, los copos de nieve, e incluso el azúcar y la sal de tu mesa son pequeños cristales. Pero, ¿cuántas veces te has detenido a pensar cómo se forman exactamente? 🤔
El experimento que presentamos hoy, la “Recristalización”, se aborda en el área de Química de primer año de secundaria y es una actividad emocionante que te permite crear con tus propias manos cristales que rara vez notamos a nuestro alrededor. Aprenderemos cómo obtener cristales, en particular, utilizando nitrato de potasio y cloruro de sodio (sal común). A través de este experimento, podrás comprender mejor las propiedades de las sustancias al sentir el efecto de la solubilidad y la temperatura. ¡Veamos el método paso a paso!
Procedimiento del Experimento
⓪ Preparación Previa
Colocamos 3 g de sal común (etiqueta roja) y 3 g de nitrato de potasio (etiqueta azul) en un papel de pesaje y los guardamos en sendos tubos de ensayo. Pesar previamente la sal común y el nitrato de potasio en el papel de pesaje nos ayuda a ahorrar tiempo. Le pedí a mi asistente de laboratorio que lo hiciera por adelantado. Le tomó alrededor de 30 minutos.
① Disolver en el Tubo de Ensayo
Añadimos 5 mL de agua a cada tubo de ensayo con los 3 g de cada sustancia. Luego, los sumergimos en un vaso de precipitados con agua caliente y los agitamos suavemente para mezclar bien (indiqué que el nitrato de potasio fuera en el tubo con etiqueta azul y el cloruro de sodio en el de etiqueta roja). Hay estudiantes que tienen dificultad para medir los 5 mL con la pipeta. Es necesario dar instrucciones previas sobre cómo sostener y usar la pipeta correctamente.
El nitrato de potasio se disuelve por completo.
Hubo grupos de estudiantes menos rápidos a quienes el agua se les enfrió y no lograron disolver todo por completo. Les añadimos más agua caliente, pero hay que tener cuidado ya que este experimento utiliza los 50 minutos de clase completos. Si después de un tiempo no se ha disuelto todo, transferimos el sobrenadante (la parte disuelta) a otro tubo de ensayo (etiquetado en verde) en una cantidad de aproximadamente 2 mL.
② Enfriar la Solución y Observar
Una vez que el tubo azul (nitrato de potasio) se haya disuelto por completo, o incluso si queda algo sin disolver en el tubo rojo (cloruro de sodio), colocamos ambos tubos de ensayo dentro de un vaso de precipitados con agua fría para enfriarlos. Y entonces… ¡la sustancia disuelta (el soluto) en el nitrato de potasio comenzará a aparecer como cristales! Una vez que aparezcan los cristales, colocamos el tubo en la rejilla de soporte y observamos el fenómeno. Podrás ver hermosos cristales con forma de aguja.
Aspecto de los cristales de nitrato de potasio
El cloruro de sodio no precipita.
③ Filtrar y Observar con Microscopio, etc.
Filtramos la solución de nitrato de potasio a través de un papel de filtro para separar el sólido. Aunque podríamos observarlos de inmediato, queremos ver también los cristales de sal común, así que dividimos la solución en dos partes: una la dejamos evaporar por secado natural y la otra la calentamos hasta la ebullición para evaporar el agua rápidamente. Primero, veamos el método de evaporación por ebullición.
Este es el método de evaporación hirviendo el agua.
Hay que tener cuidado al calentar, ya que la sal puede salpicar. ¡Asegúrense de usar gafas de seguridad! Al final, el resultado es este.
Recogemos las muestras con una espátula y las observamos con una lupa o un microscopio. Al mirar la sal común al microscopio, apenas se ven cristales formados.
Observación al microscopio
También retiramos los cristales de nitrato de potasio del papel de filtro con una espátula para observarlos al microscopio. Incluso a simple vista, se puede apreciar la increíble delicadeza de los cristales. ¡Son sencillamente hermosos! Se pueden ver los cristales en forma de aguja.
Ampliación:
Observación al microscopio sobre un portaobjetos (nitrato de potasio)
Así se ven. En cuanto a la parte de secado natural, la recogimos y la dejamos caer sobre portaobjetos.
Observaremos esto en la próxima sesión.
④ Observación Posterior de los Cristales de Cloruro de Sodio
Observen con atención la forma y el patrón de los cristales. Tras la observación, no duden en hacer un boceto para registrar su hermosa apariencia. Cristales de cloruro de sodio (se aprecia una estructura similar a un cuadrado).
La estructura cuadrada se puede observar incluso a simple vista. También la observamos al microscopio.
Al ampliar…
De manera similar, el nitrato de potasio que se secó al aire libre. Aquí está:
El experimento de la recristalización es una experiencia muy emocionante que permite presenciar el momento en que un soluto invisible reaparece como un sólido. Al crear cristales con sus propias manos, los estudiantes pueden sentir la maravilla de la ciencia de cerca. Si desean hacer crecer cristales más grandes, ¡sería interesante desafiarlos a probar el método para cultivar y aumentar el tamaño de los cristales como un paso siguiente!
Aquí hay unos cristales hechos por estudiantes del club de ciencias de mi escuela anterior.
También se recomienda ver los cristales de cloruro de amonio. Pueden verlos aquí:
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