Indice - Precedente - Siguiente

Porcentaje de arena en la tierra

Introducción

La mayor parte de la superficie no marítima de nuestro planeta está cubierta por tierra. Esta se compone de partículas de roca y minerales de diferentes tamaños mezcladas con seres vivientes y sus restos. La tierra contiene tres ingredientes principales: arena 9 arcilla y humus (materia orgánica). La mayoría de las tierras no son pura arena, arcilla o limo, sino más bien son una mezcla de todas estas partículas que se encuentran en la tierra. Para que una tierra sea considerada arenosa, ésta debe ser por lo menos mitad arena. La composición de la tierra ayuda a determinar su fertilidad. La tierra arenosa no es buena para cultivar plantas porque no retiene el agua adecuadamente. La tierra arcillosa tampoco es buena porque es tan compacta que no permite que suficiente aire llegue a las raíces de la planta. Una buena tierra negra, con gran cantidad de limo y humus, es generalmente el mejor tipo de tierra.

¿Cuál es la composición arenosa en los diferentes tipos de tierra alrededor del pueblo? ¿Y qué tipos de plantas crecen en cada muestra y cuan abundantes son?

Experimento

Procedimiento: Se recolectaron muestras de tierra de la playa, del delta del río, del arrozal, del campo arcilloso, y del terreno sobre el que se encuentran construidos los edificios de la escuela. Se registraron los tipos y números de las plantas que crecen en cada área de donde se recolectó una muestra. Se colocaron 500 gramos de una muestra en un cubo grande. Se llenó el cubo con agua clara' se revolvió la tierra y el agua para disolver y separar la arcilla del aceite. Una vez que la solución se hubo asentado por dos minutos, se vació el líquido. Se repitieron estas operaciones hasta que el agua vaciada fue clara. Se extrajeron piedras grandes, pedazos de vidrio y otros objetos de la arena que quedó. Se filtró, seco y pesó la arena. Se dividió el poso de la arena entre el poso de la muestra original para determinar el porcentaje de arena en la tierra. Se repitió este procedimiento para cada muestra.

Resultados

Los resultados se presentan a continuación en forma de tabla:

Preguntas

1. ¿Qué tipo de tierra contiene el porcentaje de arena más elevado? ¿Qué tipo de tierra contiene el porcentaje más bajo de arena?

2. ¿En qué tipo de tierra crece una mayor variedad de plantas? ¿En qué tipo de tierra viven menos tipos de plantas?

3. ¿En qué tipo de tierra vive el mayor número de plantas? ¿El menor?

4. ¿Diferentes 'cipos de plantas prefieren tipos de tierra específicos? De ser así, ¿qué plantas prefieren qué tipo de tierra.?

5. ¿Algunas plantas no son afectadas por el tipo de tierra en que crecen? ¿Crecen igualmente bien en todo tipo de tierra?

6. ¿Tiene la arena un papel importante en la determinación de una buena tierra?

7. ¿Cómo puede Ud. determinar los porcentajes de otros componentes importantes de la tierra?

Precipitación

Introducción

Cualquier tipo de polvo que cae de la atmósfera y se asienta puede ser llamado "precipitación". La gente con frencuencia asocia la palabra precipitación sólo con el polvo radioactivo producido por bombas nucleares probadas en la atmósfera. Sin embargo, la precipitación atmosférica puede deberse a muchas causas. El huno de las chimineas de grandes fábricas e industrias, volcanes, estufas en los hogares y el movimiento de partículas por el viento contribuyen a la precipitación.

Por lo general consideramos indeseable el polvo en el aire, pero experimentos han demostrado que las partículas de polvo son elementos esenciales en la formación de nubes. Pequeñas gotas de humedad se forman alrededor de las partículas de polvo y las gotas forman lluvia y otras formas de precipitación. La belleza de una puesta de sol se debe a la dispersión de la luz del sol por finas partículas de polvo.

El huno emitido por las estufas en los hogares está compuesto en su mayor parte de partículas de carbono. Estas partículas cubren el fondo de las ollas y las vuelvan negras. Algunas partículas van más allá de las ollas y se dispersan y asientan en la habitación. Algunas partículas, que no podemos ver, pueden no asentarse por largo tiempo. El fuego puede causar corrientes de aire con mucha energía de manera que las partículas volarán alto y lejos. Pero el peso de la partícula puede determinar la distancia que ésta recorrerá. Quizá la relación entre el tamaño de la partícula y la distancia que ésta recorre puede ser demostrada en el salón de clase utilizando un "volcán" de dicromato de amonio. Si se aumenta el tamaño de la partícula emitida por el "volcán", entonces la distancia que recorrerá disminuirá.

Experimento

El "volcán" se construye con una taza de plástico fuerte sostenida por metal grueso a una pulgada sobre un área libre extensa (piso de tierra). Se llena la taza con 250 gramos de dicromato de amonio, (NH₄)₂Cr₂0₇. Se coloca un pedazo de magnesio de dos pulgadas en el (NH₄)₂Cr₂0₇. Se demarca el área alrededor del volcán de la manera mostrada en la figura 1.

Figura Nr. 1 Esquema del área del "Volcán"

Se enciende la cinta de magnesio y se observa el volcán hasta que se extinga. Se registra el tamaño de las partículas y el momento en que caen con relación al momento de la erupción. Los miembros del club de ciencias recopilaron, contarion y pesaron las cenizas en el área bajo su responsabilidad. Se recopiló y tabuló la información.

La formula para la reacción es:

(NH₄)₂Cr₂O₇ + CALOR ---------- 2NH₃ + H₂O + 2CrO₃

Resultados

A continuación se presentan los resultados en forma de tabla:

INFORMACION

Peso del (NH4)2Cr2O7 y taza de plástico.	A......
Peso de la taza de plástico.	B......
Peso del (NH4)Cr2O7.	C......
Peso total de las cenizas recolectadas.	D......
Diferencia entre "C" y "D".	E......

Cuadrados de dos pulgadas - Zona A

Cuadrados de tres pulgadas - Zona B

Cuadrados de tres pulgadas - Zona C

Cuadrados de tres pulgadas - Zona D

Zona restante - Zona E

Preguntas

1. ¿Qué cantidad de ceniza se encontró? ¿Cuánta se esperaba? Explique la diferencia.

2. ¿Cuándo se emitieron las partículas de mayor tamaño -durante la primera erupción o cerca del final? ¿Las partículas de mayor tamaño se encontraban cerca del centro o lejos? ¿Estaban distribuidas de forma pareja? ¿Cuál es la explicación de esto?

3. ¿Cuándo se emitieron las partículas más pequeñas -durante la primera o la última parte de la erupción? ¿Se encuentran la mayoría de las partículas pequeñas cerca del centro? Explique.

4. ¿Es la distribución de las partículas la misma en todo el rededor del centro? De ser así, ¿por qué? Si no, ¿por qué?

5. ¿Está la información de acuerdo con la hipótesis? ¿De que manera está de acuerdo y de qué manera en desacuerdo?

6. ¿Existen otras hipótesis para explicar los resultados de nuestra información? ¿Cómo pueden verificarse?

7. ¿Pueden detectarse errores en el experimento? ¿Podrían ser corregidos?

I. Partículas por pulgada vs. distancia del centro

II. Peso por pulgada vs. distancia del centro

III. Peso de cada partícula vs. distancia del centro

IV. Tamaño de la partícula vs. tiempo de erupción

Sugerencias para investigaciones en el campo de la química

1. ¿Cuántos gramos de agua pueden ser absorbidos por grano de papel secante, periódico o papel de libro?

2. ¿Qué efecto tiene la cantidad de superficie sobre la velocidad en que la substancia se disuelve en un líquido? Trate de disolver un pedazo grande de material, luego trate de dividir el material en pedazos de menor tamaño. (Puede usarse azúcar rubia).

3. ¿Se disolverán todas las substancias químicas en la misma cantidad de agua y a una temperatura específica?

4. ¿Qué efecto tiene la velocidad de evaporación en la formación de cristal? Prepare una solución de sal supersaturada. Vierta un poco en varios frascos. Cuelgue un cordel en el centro de la solución de sal en cada frasco. Controle la velocidad de evaporación usando frascos con aberturas de distintos tamaños.

5. ¿Qué efecto tiene la temperatura en la formación de cristales? Prepare una solución supersaturada de sal de alumbre o sal de Epsom. Vierta parte de la solución sobre un pedazo de vidrio caliente. Vierta otra muestra de la solución sobre un pedazo de vidrio frío.

6. ¿Puede determinar la temperatura en que diferentes substancias químicas en solución se cristalizarán?

7. ¿Cuál es el efecto del aumento de la corriente en la velocidad con la que el agua se divide durante la electrólisis? ¿Dará resultado la electrólisis con corriente alterna y corriente continua?

8. ¿Por que el agua de cal se volverá lechosa cuando se le expone al dióxido de carbono? Prepare agua de cal mezclando una cucharita de té de cal hidratada con 500 ml. de agua. Una vez que la cal se haya asentado en el fondo de la botella, filtre el líquido y enrosque la tapa apretadamente.

¿Contiene carbono el aire que nos rodea? Coloque un plato con agua de cal sobre la mesa. Obsérvelo más tarde. Si el dióxido de carbono se encuentra presente, deberá haber espuma en el agua.

9. ¿Qué líquidos y otros materiales contienen cloro? Mezcle un gramo de almidón con 60 ml. de agua. Haga hervir el agua. Disuelva una muy pequeña cantidad de yoduro de potasio en la mezcla. Sumerja tiras de papel filtro o papel secante en la mezcla y séquelas. Una tira se volverá azul si el cloro se encuentra presente.

10. ¿Cómo afectan diferentes iones el color del bórax cuando se calienta sobre fuego? Haga un pequeño lazo enrollando un pedazo de alambre de nicromo alrededor del extremo de un lápiz con punta. Inserte el otro extremo del alambre en un pedazo de corcho. El corcho servirá de mango. Caliente el lazo de alambre y sumérjalo en el bórax derretido para formar una gota. Toque la gota con la substancia química que se probará y caliente la gota sobre fuego muy caliente. Se puede utilizar un soplete y un quemador de alcohol. Se utiliza el color de la gota cuando esta fría comparado con el color de la gota cuando está caliente para determinar el metal.

11. Compruebe la dureza del agua en el área donde Ud. vive. Prepare una solución de prueba disolviendo aproximadamente un gramo de escamas de jabón y aproximadamente veinte cc. de alcohol, acetona o alcohol metílico. Filtre la solución. Realice un ensayo con la muestra desconocida llenando un frasco con agua hasta la mitad. Añada al agua aproximadamente diez gotas de su solución jabonosa de prueba. Cubra y agite el fraseo. La cantidad de espuma indica el grado de dureza; el agua muy dura hace poca espuma. También realice la prueba con agua destilada y agua de lluvia.

12. ¿Qué tipo de jabón o detergente forma más jabonaduras? Llene tubos de ensayo con diferentes 'cipos de detergentes y jabones. Añada gotas de aceite. ¿Qué detergentes y jabones se mezclan con el aceite? Añada una parte de agua de cal a dos partes de la solución. Agite el tubo de ensayo y observe la cantidad de espuma en comparación con otros jabones o detergentes.

13. Determiné el pH de la tierra en diferentes lugares de su pueblo. Titule la tierra con una base o ácido de potencia conocida. ¿Qué otra prueba con substancias químicas comunes puede llevarse a cabo para la tierra?

14. ¿Puede Ud. acumular los vapores de la llama de una vela y volverlos sólidos? Conduzca los vapores de la llama a una botella fría utilizando tubos de vidrio doblado.

15. ¿Cuán pequeña es una molécula? Disuelva un gramo de permanganato de potasio en 100 cc. de agua. Esto proporciona una solución de 1 a 100. El color se debe a las moléculas de KMnO₄ que se encuentran en movimiento en el agua. Retire 10 cc. de esta solución y añada hasta 90 cc. de agua fresca. Ahora se tiene una solución de 1 a 1000. ¿Puede ver el color? Repita esta operación con otras varias botellas de agua. Asegúrese de siempre sacar su solución coloreada de la botella que contenga la solución más débil. ¿Todavía puede ver las moléculas luego de haber diluido la solución hasta 1 en un millón de partes?

16. ¿Cómo se puede prevenir que el hierro se oxide? Si el óxido es el hierro reaccionando al oxigeno en una combustión muy lenta, ¿se podrían cubrir clavos con diferentes materiales para prevenir que el oxigeno llegue al hierro? ¿Habría oxido sin humedad?

17. ¿Hay agua en la gasolina, alcohol, vinagre y aceite comestible? El sulfato de cobre es una prueba para el agua. Caliente unos cuantos cristales de CuSO₄ triturados en un tubo de ensayo hasta que formen un polvo blanco. Se ha eliminado toda cl agua de la sal. Si se añade este polvo a una pequeña cantidad de líquido que no contiene agua, los cristales no cambiarán. Si el agua se encuentra presente, los cristales se volverán azules.

18. ¿Puede Ud. fabricar su propio papal de fotografía y sacar fotografías con él? Mezcle bromuro de plata con gelatina y extienda la mezcla sobre un papel grueso. Ajuste el papel a un pedazo de madera terciada y colóquelo bajo la luz del sol. Coloque un objeto, como por ejemplo una hoja, sobre el papel y luego cóbralos con un pedazo de vidrio. Para fijar la impresión luego de que el papel se ha vuelto color violeta oscuro, remoje el papel en una solución de hiposulfito de sodio por aproximadamente diez minutos.

19. ¿Qué líquidos son coloides? Haga brillar un pequeño rayo de luz a través del líquido de prueba. Si el líquido es coloide, partículas de tamaño grande reflejarán la luz y se podrá ver cl rayo de luz. Haga la prueba con champú, aceites para el cabello, gasolina y otros líquidos.

20. ¿Cómo pueden diferenciarse distintas telas? Queme pequeños pedazos del material en la llama de un quemador de alcohol. Anote y registre las características de la llama, el olor y la ceniza que quede luego de quemados. Puede diseñarse una prueba química utilizando una solución de hidróxido de sodio y luego ácido clorhídrico en una pequeña muestra.

21. Puede fabricarse papel de tornasol hirviendo tiras de col roja y dejándolas en el agua por aproximadamente media hora. El líquido puede entonces ser usado como un indicador. Pueden remojarse tiras de papel de copiadora o papel filtro en el agua coloreada y dejarse secar. Trate de fabricar otros indicadores utilizando arándanos, diferentes flores y otras plantas y vegetales.

22. ¿Cuál es la relación de la distancia entre electrodos y la cantidad de corriente que circula en una solución electrolítica?

23. ¿Qué ácido es el mejor conductor? ¿Depende la conductibilidad de la concentración de H+? ¿Qué solución molar de NaCl brinda la mejor conductividad?

24. ¿Cuál es la concentración de iones de H+ (pH) para la misma solución de H₂SO₄, HCl, HNO₃ ácido carbónico, y ácido oxálico?

Indice - Precedente - Siguiente