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viernes, 3 de septiembre de 2010

Cartulina que ilumina


¿Qué queremos hacer?
Clasificar líquidos.

Material
    - Clara de huevo
    - Refresco de fruta
    - Almíbar
    - Agua con sal 
    - Agua con azúcar
     - 5 vasos de vidrio
     - Linterna pequeña y potente
     - Cartulina negra
Procedimiento:
Lavamos muy bien los vasos y los llenamos con los diferentes líquidos (refresco, agua con sal, agua con azúcar, almibar, clara de huevo).
Ponemos la cartulina negra como fondo e iluminamos con la linterna los vasos y observamos.


¿qué sucede? Cómo se ve la cartulina?
Unos dispersan la luz y otros no. 
Explicación
El rayo de luz pasa a través de una solución sin dispersarse, pero el rayo se dispersa cuando pasa a través de un coloide.
Los coloides son mezclas de dos fases de materia. Sus partículas son más grandes que en las soluciones, pero más pequeñas que en una suspensión, no pueden verse ni en el microscopio más potente. Son mezclas estables que no se separan espontáneamente. 

Coloide: viene del griego "kolas" y significa que puede pegarse, por su tendencia a formar coágulos.
La clara de huevo, es una mezcla homogénea coloidal (soluto entre 1 y 100 nm -nanómetros-), contiene aproximadamente un 88% de agua y un 11% de proteínas (ovoalbuminas, conalbúmina).En virtud de ser un Coloide, presenta un fenómeno muy particular de dispersión de la luz, el efecto Tyndall


Puede verse claramente el efecto Tyndall. El
vaso de la derecha tiene una solución, mientras
que el de la izquierda contiene un coloide.
El haz de laser solo se ve en el segundo.

Efecto Tyndall: es la dispersión de la luz al atravesar un coloide. Se puede utilizar justamente para distinguir coloides de soluciones.
Como funciona?
El coloide tiene partículas de un tamaño mucho mayor que las de una solución -que de tamaño molecular-, por lo que la luz ilumina las pequeñas partículas, haciéndolas visibles. Esto lo hace mas aun cuando las partículas son del orden de tamaño de la longitud de onda de la luz,  cuando mas que reflejar, dispersan la luz incidente.



Son coloides también:

Fase dispersa






Gas






Líquido





Sólido
Fase continuaGasNo es posible porque todos los gases son solubles entre síAerosol líquido,
Ejemplos: niebla, bruma
Aerosol sólido,
Ejemplos: Humo, polvo en suspensión
LíquidoEspuma,
Ejemplos: Espuma de afeitado
Emulsión,
Ejemplos: Leche, salsa mayonesa, crema de manos, sangre
Sol,
Ejemplos: Pinturas, tinta china
SólidoEspuma Sólida,
Ejemplos: piedra Pómez, Aerogeles
Gel,
Ejemplos: Gelatina, gominola, queso
Sol sólido,
Ejemplos: Cristal de Rubí

Ver también efecto Tyndall


2ª Experiencia ¿Como diferenciar un coloide de una disolución? gelatina.


En los coloides, las partículas que los forman son mucho mayores que el tamaño de los átomos o de las moléculas, pero demasiado pequeñas para ser visibles. Su tamaño está comprendido entre 10-7 cm y 10-3 cm y existen débiles fuerzas de unión entre ellas. Los soles y los geles son coloides.
A mediados del siglo XIX, el ingles John Tyndall demostró que la dispersión de la luz en la atmósfera era causada por las partículas en suspensión en el aire. Este efecto lo utilizaremos para diferenciar, en el laboratorio una disolución de una dispersión coloidal. Cuando un rayo de luz que atraviesa un líquido con partículas en suspensión invisibles al ojo, es dispersado, estamos en presencia de un coloide. Si el rayo de luz no experimenta ninguna dispersión, el líquido es una disolución o una sustancia pura.


Material
- Unas láminas de gelatina
- Un puntero láser 
PRECAUCIÓNLos punteros láser pueden ser peligrosos y no deben enfocar nunca hacia los ojos


Procedimiento
Toma un par de láminas de gelatina, córtalas a trozos pequeños y ponlas en un vaso lleno hasta la mitad con agua caliente. Agita suavemente con una cucharilla hasta que veas que queda un líquido de aspecto homogéneo y transparente.
Deja el vaso en la nevera durante más o menos una hora. Cuando lo saques, el líquido se habrá solidificado en un gel coloidal.
Dirige la luz de un puntero láser de manera que atraviese el coloide: podrás ver perfectamente el rayo de luz

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Variaciones 
Puedes aprovechar para comprobar el fenómeno de la reflexión total.
Cuando diriges la luz del láser de manera que incide con un cierto ángulo por la parte inferior de la superficie gelatina-aire la luz, en lugar de emerger rebota otra vez dentro de la capa de gelatina
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