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La materia existe en tres estados básicos: sólido, líquido y gaseoso. A través del congelamiento, la cristalización, la polimerización y la evaporación, puedes cambiar el estado de una solución o un compuesto de líquido a sólido. Estos experimentos son sencillos para hacer en casa, y algunos incluso pueden ser comestibles. Solo recuerda contar con la ayuda de un adulto para calentar los líquidos y mover los recipientes calientes.
Pasos
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Vierte agua en un recipiente plástico. Llena con agua una bandeja de hielo, un tubo de almacenamiento de alimentos, una bandeja de paletas o una botella plástica. Puedes usar agua a temperatura ambiente, fría o caliente desde el grifo.
- El agua caliente generalmente se congela más rápido que el agua fría. Congela recipientes separados de agua fría y caliente para comparar los resultados. [1] X Fuente de investigación
- Siéntete libre de probar otras bebidas, como jugo de fruta o limonada. Si usas una bandeja de hielo o de paletas, ¡podrás disfrutar paletas más tarde!
- No uses un recipiente de vidrio. El agua se expandirá a medida que se congela y podría romper el vidrio. La rotura también podría ocurrir si pones un recipiente de vidrio lleno con agua caliente en el congelador, así que no lo intentes.
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Coloca el recipiente de agua en el congelador. Con mucho cuidado, coloca el recipiente con agua en el compartimento de congelador de un refrigerador en casa o en la escuela. Recuerda siempre pedir permiso antes. Desliza el recipiente en la parte de atrás del congelador para que nadie lo empuje de manera accidental antes de que el agua se congele.
- Asegúrate de que el congelador esté configurado a una temperatura inferior a 0 °C (32 °F), que es el punto de congelamiento del agua. [2] X Fuente de investigación
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Deja el agua en el congelador por al menos tres horas. Procura no abrir la puerta del congelador durante este tiempo para que se mantenga bien frío. Mientras esperas, el agua comenzará a congelarse de afuera hacia adentro. [3] X Fuente de investigación El agua en un recipiente pequeño se congelará más rápido que en un recipiente grande, por lo que tendrás que esperar varias horas e incluso toda la noche si quieres congelar una gran cantidad de agua.
- Una bandeja de cubitos de hielo se congelará en tres horas aproximadamente.
- Una botella de plástico con agua podría congelarse después de cuatro o cinco horas.
- Revisa después de 8 o 10 horas si usas un recipiente plástico grande de agua.
- Los líquidos azucarados (como los jugos de frutas) necesitan más tiempo para congelarse que el agua. [4] X Fuente de investigación
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Quita el recipiente del congelador y observa el hielo. Observarás que el agua ha cambiado de líquido a sólido. Este es un ejemplo simple para cambiar el estado de líquido a sólido, o congelarlo. [5] X Fuente de investigación
- Si dejas el hielo a temperatura ambiente, se derretirá y volverá a su forma líquida después de un tiempo. Un cubo de hielo se derrite en cuestión de minutos.
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Mezcla 240 ml de agua y 675 gramos de azúcar en una olla. Usa agua tibia o a temperatura ambiente y azúcar granulada. Vierte los ingredientes en la olla y revuelve con una cuchara. [6] X Fuente de investigación
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Cubre un pincho de bambú con azúcar granulada seca. Sumerge el extremo de un pincho en una taza de agua para humedecerlo un poco. Luego, enróllalo en una pila de azúcar granulada hasta que esté cubierto por gránulos de azúcar. [7] X Fuente de investigación Déjalo a un lado y permite que se seque.
- Esto promueve la formación de más cristales de azúcar de la solución líquida.
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Lleva la mezcla de azúcar y agua al punto de hervor en un quemador de estufa. Pídele a un adulto que te ayude en este paso. Coloca la olla en un quemador y pon el fuego alto. Mientras se calienta, revuelve la solución de manera constante. [8] X Fuente de investigación Una vez que hierva, sigue revolviendo hasta que el azúcar se disuelva.
- Has creado exitosamente una solución, que es una combinación de más de un compuesto.
- Si quieres convertir el azúcar cristalizada en un caramelo duro comestible, agrega algunas gotas de colorante líquido de alimentos o saborizante líquido de alimentos mientras la solución se hierve. [9] X Fuente de investigación
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Vierte la solución hirviendo en un recipiente de vidrio resistente al calor. Pídele ayuda a un adulto en este paso. Apaga el quemador y quita la olla del calor. Con cuidado, vierte el líquido hirviendo en un recipiente de vidrio resistente al calor. [10] X Fuente de investigación
- Usa guantes para horno para protegerte, y ten cuidado de no derramar el líquido.
- Es fundamental que uses un recipiente resistente al calor en este paso. Cualquier otro vidrio podría romperse.
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Coloca el extremo azucarado del pincho en la solución después de 10 minutos. Permite que la solución se enfríe durante 10 minutos aproximadamente. [11] X Fuente de investigación Luego, lleva lentamente el extremo azucarado del pincho a la parte media del recipiente. Sujétalo en su lugar con una pinza o un pedazo de cinta y otro pincho.
- Si la apertura superior del recipiente de vidrio es estrecha, coloca el pincho con una pinza de contacto. Los laterales de la pinza se deben apoyar en el borde del recipiente y mantener el pincho en su lugar.
- Otra forma de sujetar el pincho en su lugar es usar dos pinchos para formar un “+”. Pega los pinchos con cinta y apóyalos en el borde del recipiente. Por último, pega el pincho azucarado con cinta a los otros para que permanezca recto.
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Permite que se formen los cristales durante al menos una semana. Deja la solución en una sala a temperatura ambiente donde nadie la toque. Los cristales de azúcar comenzarán a formarse alrededor del pincho después de algunos días. Espera al menos una semana entera para ver cómo se forman más cristales. [12] X Fuente de investigación
- Si observas que los cristales del pincho se acercan mucho a otros cristales que crecen en los laterales del recipiente de vidrio, aléjalos con cuidado para no interrumpir la formación de los cristales en el pincho.
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Quita el pincho y observa el azúcar en estado cristalino sólido. Usa un cuchillo de mantequilla para golpear los bordes duros de la solución, en caso de ser necesario. Luego, levanta suavemente el pincho y su cobertura de cristales de azúcar. [13] X Fuente de investigación
- Si quieres comer tu caramelo duro, coloca el pincho en otro recipiente para que se seque. [14] X Fuente de investigación Una vez que el líquido se seque, ¡podrás disfrutar tu refrigerio de azúcar cristalizada!
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Calienta 240 ml de leche entera en un microondas hasta que humee. Vierte 240 ml de leche entera en un recipiente apto para microondas. Caliéntalo a potencia elevada por un minuto aproximadamente. En caso de ser necesario, calienta por 30 segundos más. La leche debe humear, pero no debe hacer burbujas aún. [15] X Fuente de investigación
- También puedes hacerlo con una olla en una estufa, pero con la supervisión de un adulto.
- La leche entera es mucho mejor que la leche descremada o al 2 %, dado que tiene un mayor contenido graso.
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Revuelve 60 ml de vinagre en la leche caliente. Con cuidado, quita el recipiente apto para microondas del microondas con un guante de cocina. Mide 60 ml de vinagre blanco destilado y viértelo en la leche. Revuelve los líquidos lentamente con una cuchara. [16] X Fuente de investigación
- Mientras revuelves, observarás que se forman grumos duros o cuajos en la leche.
- Comenzarás a percibir un aroma raro. No te desanimes; ¡sigue revolviendo!
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Quita los grumos con una cuchara y colócalos en una pila de toallas de papel. Coloca tres o cuatro toallas de papel en un plato para absorber la humedad. Después de que la leche y el vinagre comiencen a enfriarse un poco, usa una cuchara para quitar tantos grumos sólidos como puedas de la mezcla. Colócalos en una pila de toallas de papel.
- Si tienes dificultades para tomar los grumos con una cuchara, inclina el recipiente sobre un colador arriba del fregadero para drenar la mayor parte del líquido. [17] X Fuente de investigación
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Aprieta para quitar la humedad de los grumos con una toalla de papel. Una vez que coloques todos los grumos en la toalla de papel, dobla los lados secos sobre los grumos y presiona hacia abajo. Usa la toalla de papel para absorber la mayor cantidad de humedad posible de los grumos. [18] X Fuente de investigación
- Usa algunos pedazos más de toalla de papel para secar los grumos dando golpecitos si la original se humedece mucho.
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Enrolla los grumos secos (ahora, caseína plástica) para formar una bola en la mano. Toma los grumos secos y forma una bola en tu mano. Aplástalos y amásalos hasta que estén bien unidos, como una bola de masa. [19] X Fuente de investigación
- La bola de grumos que sujetas es ahora caseína plástica.
- Cuando la leche cuaja, el líquido separado de la grasa se solidifica, al igual que la proteína de la caseína. La grasa y la caseína se unen en una cadena polimérica, formando un plástico.
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Tiñe, moldea o esculpe la caseína plástica, si lo deseas. La caseína plástica solía ser muy popular para las cuentas, los botones, las joyas y otros usos decorativos. Si lo deseas, agrega una gota de colorante líquido de alimentos en la bola de plástico para teñirla. Luego, siéntete libre de moldearla a mano y para darle la forma deseada. [20] X Fuente de investigación
- Usa guantes desechables para evitar que el tinte te manche las manos.
- También puedes enrollar y aplanar la bola, y darle forma con un cortador de galletas.
- Independientemente de lo que hagas, asegúrate de terminar todo dentro de una hora de quitar los grumos de la leche. Poco después, se endurecerán.
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Permite que la caseína plástica se endurezca por 48 horas. Después de darle forma o color al plástico, colócalo en otro pedazo de toalla de papel. Espera dos días para que se endurezca. Una vez que pase este tiempo, tendrás una pieza sólida de caseína plástica casera. [21] X Fuente de investigación
- Una vez que el plástico se endurezca por completo, podrás dibujarlo con un marcador.
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Disuelve 55 gramos de sal de mesa en agua tibia. Llena un recipiente con 120 ml de agua tibia del grifo. Agrega 55 gramos de sal de mesa y revuelve hasta que se disuelva en el agua. [22] X Fuente de investigación
- Sigue revolviendo hasta que ya no veas partículas de sal en el agua.
- Ahora, esta mezcla será una solución.
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Vierte la solución de agua salada en una bandeja de horno de poca profundidad. Usa un recipiente resistente de baja profundidad con fondo plano donde transferir el agua. El agua debe cubrir la parte inferior del recipiente con una capa muy fina.
- Puedes usar una bandeja de horno de metal, un molde para pasteles u otra bandeja para hornear.
- No cubras el recipiente.
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Permite que el agua se evapore de manera natural o en el horno. Coloca la bandeja afuera al sol o arriba de un radiador caliente. Dependiendo de la cantidad de calor a la que esté expuesta la bandeja, este proceso puede tomar entre 8 y 10 horas hasta algunos días. Para acelerar el proceso de evaporación, coloca la bandeja en el horno a 163 °C (325 °F) y calienta la solución durante una hora aproximadamente.
- A través del proceso de evaporación, el agua líquida se convertirá en gas, mientras que la sal disuelta regresará a su estado sólido. [23] X Fuente de investigación
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Cosas que necesitarás
Transformar agua en hielo por congelamiento
- recipiente plástico
- agua del grifo
- congelador
Cristalizar una solución de azúcar
- supervisión de un adulto
- azúcar granulada
- agua del grifo
- olla
- cuchara
- colorante líquido de alimentos (opcional)
- saborizante líquido de alimentos (opcional)
- pincho de bambú
- cinta o pinza de contacto
- recipiente de vidrio resistente al calor
- guantes para horno
Polimerizar leche en plástico
- leche entera
- recipiente apto para microondas
- guantes para horno
- vinagre blanco
- cuchara
- toalla de papel
- guantes desechables (opcional)
- colorante de alimentos (opcional)
- cortador de galletas (opcional)
Evaporar agua salada
- agua del grifo
- sal
- recipiente poco profundo
Referencias
- ↑ https://www.livescience.com/32128-does-hot-water-freeze-faster-than-cold-water.html
- ↑ https://www.dkfindout.com/us/science/solids-liquids-and-gases/changing-states/
- ↑ https://www.livescience.com/32128-does-hot-water-freeze-faster-than-cold-water.html
- ↑ https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1586&t=freezing-various-liquids
- ↑ https://www.dkfindout.com/us/science/solids-liquids-and-gases/changing-states/
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=70
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=87
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=99
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=203
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=124
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=131
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=140
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=171
- ↑ https://youtu.be/VpOU0Fo7QfU?t=180
- ↑ https://learning-center.homesciencetools.com/article/casein-plastic-project/
- ↑ https://learning-center.homesciencetools.com/article/casein-plastic-project/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-milk-plastic/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-milk-plastic/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-milk-plastic/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-milk-plastic/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-milk-plastic/
- ↑ https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-separate-solutions/
- ↑ https://www.bbc.com/bitesize/guides/zgvc4wx/revision/2
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