Este proyecto tiene como objetivo el aprendizaje del laboratorio, a través del estudio de un material particular como el slime.
A lo largo de tres laboratorios, se desarrollan e investigan diversas variables que afectan las propiedades del slime, estudiando su creación en el laboratorio, composición química y como diversos aditivos químicos pueden afectar sus propiedades.
El slime es muy útil para evidenciar conceptos químicos en un solo material.
Preparación de soluciones y reacciones. ✔️
Fluidez y viscosidad. 💧
Equilibrio químico. 🧑🔬
Estequiometria. ➗
Solubilidad. 🧪
Comportamiento del slime con otras sustancias. ⚗️
Además, la preparación del slime en el laboratorio es super sencilla y no requiere de alta cantidad de materiales para su creación, por lo que, a su vez, es un material interactivo, fácil de hacer y útil para la investigación y experimentación química en el laboratorio.
Aplicación efectiva y practica de los conceptos enseñados en el curso de química (PH, Soluciones, equilibrio químico, reacciones y estequiometría).
Crear diferentes tipos de slime en el laboratorio y evidenciar sus propiedades.
Observar las diferencias entre el slime convencional y slimes con aditivos.
Evidenciar la influencia de diversos niveles de PH a las propiedades del slime (Fluidez y viscosidad) . Específicamente en medio básico y acido.
Utilizar las formulas de concentración (%m/m o %m/v) y pureza para realizar cálculos necesarios en cantidades de reactivos o sustancias.
Determinar el efecto de aditivos fluorescentes y magnéticos en las propiedades del slime.
Beakers de 250 mL
Beakers de 100 mL
Plancha de calentamiento
Transportador
Placa de porcelana
Probetas de 20 mL y de 15 mL
Varilla de agitación
Espátula plana
Balanza analítica
Linterna UV
Cronómetro
Regla
Imán de neodimio
Cinta de enmascarar
Marcador
Soporte universal
Picnómetro con tapa
Bórax
Alcohol polivinílico (PVA)
Agua destilada
Colorante fluorescente
Limadura de hierro
Indicador de naranja de metilo
Hidróxido de sodio (NaOH) 0,5 M
Ácido clorhídrico (HCl) 0,5 M
Creación de muestras de slime en el laboratorio con distintas cantidades de PVA (2, 4 y 6 gramos) para analizar sus propiedades principales y diferencias entre las muestras.
Utilizar limadura de hierro y polvo fosforescente para añadir propiedades magnéticas y luminosas a las muestras de slime.
Añadir cantidades pequeñas de bases fuertes y ácidos débiles a las muestras de slime para identificar variaciones en sus propiedades (Viscosidad, apariencia y masa).
Primeras impresiones a la creación del slime.
Cambios del slime al variar concentraciones de PVA (Viscosidad, elasticidad y textura).
Entre mayor cantidad de PVA, mayor es la densidad de la solución.
Creación de slime con aditivos externos.
Textura, transparencia y colores variados.
Propiedades únicas de cada uno (Magnetismo y luminosidad).
Fluideces similares.
El volumen de HCI (0,5M) destruye propiedades del slime, volviéndolo liquido.
El volumen de NaOH (0,5M) refuerza propiedades del slime, aumentando su elasticidad y viscosidad.
Fluideces diferentes
PH experimental slime base: 9
PH experimental PVA (7,7 %m/m): 7
PH experimental Bórax: 9
Practica #1
¿Cómo afectan las cantidades de PVA a las muestras obtenidas en el laboratorio?
Rta/: Las variaciones de PVA afectan principalmente la viscosidad, elasticidad y dureza del slime. Entre mayor sea la cantidad de PVA, se incrementan las redes de cadenas poliméricas que se cruzan con el bórax.
2 gramos de PVA: Slime fluido y poco elástico. Debido a la poca cantidad de redes de polímero.
4 gramos de PVA: Equilibrio del slime, buena elasticidad, viscosidad y textura.
6 gramos de PVA: Slime rígido. Muy viscoso, pegajoso y poco fluido.
¿Qué papel tiene calentar el beaker para disolver las partículas de bórax?
Rta/: La principal causa es acelerar el tiempo de disolución de partículas de bórax, a través del aumento de temperatura, las moléculas se distancian entre ellas y se disuelven de mejor manera. Además, facilita la descomposición de las partículas insolubles de bórax.
Practica #2
¿Qué propiedades aporta las adiciones de limadura de hierro y de colorante fluorescente al slime obtenido y que otras sustancias se podrían adicionar para obtener el producto con otras propiedades?
Rta/:
Limadura de hierro
Propiedades magnéticas.
Textura brillosa y rugosa.
Movimiento bajo la influencia de un imán.
Colorantes Fluorescente
Brillo bajo luz UV
Textura suave
Otras sustancias
Perfumes o aromatizantes
Proporciona aroma al slime
Cremas hidratantes
Vuelve el slime mas suave y menos pegajoso en las manos.
¿La densidad del agua líquida depende de la temperatura? ¿Depende de la presión atmosférica? ¿Qué factores pueden afectar la densidad del agua líquida?
Rta/: Si, cuando la temperatura aumenta (4°C máximo), la densidad tiende a disminuir, por la expansión de moléculas de agua en el recipiente, su volumen aumenta, reduciendo su densidad hasta que cambie de estado de agregación.
La presión atmosférica puede cambiar la densidad del agua, comprimiéndolas en el embace. Sin embargo, esto se da en presiones muy altas, en presión constante (1 atm) no se evidencian cambios considerables.
Factores que afectan la densidad del agua líquida
Presiones altas
Cambios de temperatura
Añadir compuestos químicos (sal, azúcar , etc...)
Practica #3
¿Por qué los aditivos de HCl y NaOH afectan drásticamente las propiedades del slime y a su PH?
Rta/: Principalmente es por las propiedades de los aditivos y el slime. El HCl es un acido débil que, al contrastarse con la estructura del slime, vuelve mas acida la estructura de PH del slime, dañando las redes poliméricas, perdiendo la elasticidad y viscosidad característica.
Por otro lado, el NaOH es una base fuerte que compagina con la estructura del slime, reforzando las redes poliméricas, creando un slime básico mucho mas viscoso, poco fluido y textura resistente.
¿Qué se puede concluir de los PHs experimentados hallados en el laboratorio?
Rta/:
El PH del slime base y del bórax es igual, permitiendo la creación de las redes poliméricas con otro agente, si el PH del bórax fuera otro, las propiedades del slime se verían afectadas.
El PVA requiere de otros agentes para la creación de slime o otros materiales, porque su PH es neutro.
Según el PH del Bórax y PVA, el bórax es el agente predominante en la creación del slime.
Es importante mantener el slime en un nivel de PH básico, asegurando la correcta formación de las redes poliméricas que proporcionan elasticidad y viscosidad.
Pequeños errores en las cantidades de reactivos o líquidos calculadas.
Cambios de temperatura en la plancha.
Resultados distintos según el tiempo de reposo de la solución.
Medición de fluidez del slime imprecisa.
Practica #1
Ejecutar el paso a paso de forma correcta es vital para obtener los resultados esperados. 🙋
La densidad de un fluido puede variar según sus propiedades químicas y aditivos que se le adicionen. 🧪
La cantidad de PVA es un factor fundamental para crear slime, entre mas PVA, será viscosa y fuerte, entre menos PVA, será menos elástica y viscosa. 🧂
Practica #2
La cantidad de reactivos que se use en un experimento puede afectar sus propiedades. 🧮
La limadura de hierro y el polvo fluorescente son reactivos que alteran las propiedades del slime. 💥
La fluidez de los slimes no tienen cambios considerables al añadir limadura de hierro o polvo fluorescente. ✒️
Practica #3
Las bases fuertes (NaOH) refuerzan las propiedades del slime, ganando consistencia, viscosidad. 🏋️
Los ácidos débiles (HCI) dañan las propiedades del slime, creando una sustancia liquida, poco viscosa y de color rosado. 😥
Las sustancias adicionadas pueden cambiar el PH de las muestras de slime, dependiendo si es básico o ácido. 🍶
La fluidez cambia en base al volumen adicionado de acido o base. Con HCI es mas fluido y con NaOH es menos fluido. 🥛
Mejor trabajo en equipo.
Limpieza y organización en la mesa de trabajo.
Mejor uso de los materiales de laboratorio.
Conocer como se forma slime desde el laboratorio.
Influencia de bases y ácidos fuertes en las propiedades del slime.
Aplicar los principios de preparación de soluciones de bórax y PVA.
Mejor análisis de resultados experimentales.