Introducción

Se presenta aquí una actividad de química divertida para trabajar conceptos del tema ácidos y bases. Puede ser adaptada a diferentes niveles y también realizarse en varias modalidades (tipo show, trabajo interactivo, adaptase para ser un proyecto de aula, etc.) A continuación se describen los materiales y el procedimiento específico así como algunas sugerencias para su aplicación.

Arcoiris químico

Parte A: Procedimiento previo a ser realizado por el docentea) Preparar una solución de fenolftaleína

-Medir con la balanza 1 g de fenolftaleína y colocarlo en el vaso de bohemia.-Medir con la probeta 100 mL de etanol y agregarlo al vaso de bohemia agitando con la varilla para disolver completamente la fenolftaleína.-Envasar una porción en un frasco con gotero. Reservar el resto en un frasco rotulado.

b) Preparar una solución de timolftaleína-Medir con la balanza 0,1 g de timolftaleína y colocarlo en el vaso de bohemia.-Medir con la probeta 100 mL de etanol y agregarlo al vaso de bohemia agitando con la varilla para disolver completamente la timolftaleína.-Envasar una porción en un frasco con gotero. Reservar el resto en un frasco rotulado.

c) Preparar una solución de p-nitrofenol-Medir con la balanza 4 g de p-nitrofenol y colocarlo en el vaso de bohemia.-Medir con la probeta 100 mL de etanol y agregarlo al vaso de bohemia agitando con la varilla para disolver completamente el p-nitrofenol.-Envasar una porción en un frasco con gotero. Reservar el resto en un frasco rotulado.

d) Marcar discretamente todas las copas para indicar volúmenes aproximados de 100 y 200 mL (para evitar medir todas las soluciones a agregar cada vez).

e) Colocar en las copas las siguientes cantidades de las soluciones preparadas:

MaterialesProbeta de 100 mLVaso de bohemia de 100 mLVarilla de vidrioPipeta PasteurBalanza Dos jarras transparentes de 1 L7 copas o vasos incolorosLentes de seguridadFrascos con gotero

SustanciasFenolftaleínaTimolftaleínap-nitrofenolAguaEtanol comercialH SO 2,5 M2 4

NaOH 0,5 M

Procedimiento

Nº de copa 2 3 4 5 6 7

Color Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Añil Violeta

Colocar 15 gotas de fenolftaleína, 6 g o t a s d e p-nitrofenol y 2 g o t a s d e H SO2 4

3 g o t a s d e fenolftaleína, 21 gotas de p-nitrofenol y 2 g o t a s d e H SO2 4

24 gotas de p-nitrofenol y 2 g o t a s d e H SO2 4

9 g o t a s d e timolftaleína, 15 gotas de p-nitrofenol y 2 g o t a s d e H SO2 4

24 gotas de timolftaleína

12 gotas de timolftaleína y 12 gotas de fenolftaleína

24 gotas de fenolftaleína

Parte B: Procedimiento a ser realizado en forma demostrativa por el docente con la colaboración de los alumnos.f ) Llenar una de las jarras con agua. Añadir a cada copa unos 100 mL de agua, llegando hasta la primera marca realizada previamente. Al hacerlo, todas las soluciones permanecen incoloras.

En este momento se puede hacer una pausa y pedir a los alumnos que piensen cuál es la sustancia contenida en la jarra.

f ) Llenar la otra jarra con NaOH 0,5 M. Añadir a cada copa 100 mL de esta solución, llegando hasta la segunda marca realizada previamente. Al hacerlo, todas las soluciones cambian de color formándose un hermoso arcoíris químico.

También aquí se puede pedir que piensen cuál es la sustancia contenida en la segunda jarra.

Sugerencias para su aplicación

Esta actividad se puede enmarcar en los programas curriculares de diferentes niveles. Además resulta muy útil a la hora de motivar a los alumnos, por lo que alternativamente se puede utilizar como actividad disparadora al comienzo del curso de química.Se sugiere realizar la actividad colocando previamente el docente los reactivos indicadores en las copas, mediante el procedimiento descrito (Parte A). A partir de allí, se sigue el procedimiento (Parte B) realizando la actividad con los alumnos. Esta modalidad de trabajo imparte a la actividad el carácter de “show” y la sorpresa motiva muchísimo. Además, permite que los alumnos elaboren hipótesis sobre lo que está ocurriendo. Como secuencia final, se puede repetir la parte A del procedimiento en clase, para que los alumnos identifiquen los reactivos y los cambios químicos que suceden en cada copa. En esta instancia, se puede mostrar a los alumnos las soluciones de los reactivos indicadores utilizados para que vean los colores y hacer demostraciones de los cambios de color que presentan frente al agregado de un ácido y de una base. La repetición de agregados alternados de ácido y de base a un reactivo indicador permiten trabajar también el concepto de reversibilidad en los cambios químicos.Complementariamente, el docente puede trabajar la diferencia entre soluciones ácidas, básicas y neutras. Para eso resulta útil relacionar estos conceptos con productos de la vida cotidiana: ácidos como el jugo de limón y el vinagre o básicos como los jabones, la soda cáustica y productos como los limpiahornos o los que contienen amoníaco. La utilidad de los reactivos indicadores para reconocer diferentes medios puede también relacionarse fácilmente.También puede usarse la actividad como punto de partida para trabajar la dimensión cuantitativa, introduciendo la escala de pH.

Tener presente que se emplean sustancias corrosivas (ácido sulfúrico e hidróxido de sodio). En esta actividad además se trabaja con tres reactivos indicadores (fenolftaleína, timolftaleína y p-nitrofenol) que tienen la ventaja de ser sustancias que producen reacciones muy coloridas según cuál sea el pH del medio en el que se encuentran.Debido a que en las 4 primeras copas se agrega inicialmente ácido, luego de agregar la solución de hidróxido de sodio, el medio permanece ácido. En cambio, en las 3 últimas copas el medio es básico debido al agregado de hidróxido de sodio.

Información adicional

Posibles preguntas a realizar-¿Las copas al comienzo estaban vacías? ¿Qué contenían?-¿Qué contenían las jarras?-¿Ocurrieron cambios químicos? ¿Cómo los evidencian?

Contenidos específicos que se pueden trabajar con esta actividad-Cambios químicos-Reacciones químicas-Concepto de reactivo indicador-Concepto de ácido y de base-Neutralización-Reversibilidad de los cambios químicos-Concepto de pH-Escala de pH

Destacar la importancia de no dar por supuesto nada en ciencias.

No todos los líquidos incoloros son agua

Extraído y adaptado del artículo “Experiencias curiosas para enseñar química en el aula”. Autores: Marisa Aguilar Muñoz, Manuel Fernández Tapia y Carlos Durán Torres. Centro de Ciencia Principia (Málaga). Número 8 de la Revista EduQ. Barcelona, 2011