Líquidos de apilamiento

Un proyecto científico estratificado de Science Buddies

Conceptos claveFísicaQuímicaDensidadLíquidos

Introducción Probablemente sepa que cuando los objetos sólidos se colocan en un líquido, pueden hundirse o flotar. Pero, ¿sabías que los líquidos también pueden hundirse o flotar? De hecho, es posible apilar diferentes capas de líquidos una encima de la otra. La clave es que todas las diferentes capas deben tener diferentes densidades. Puede apilarlos eligiendo varios líquidos con un rango de densidades o variando la densidad de un líquido al agregarle productos químicos como azúcar o sal. Si elige líquidos coloreados o agrega colorante para alimentos a cada capa, ¡incluso puede crear todo un arcoíris de colores en un solo vaso! ¿Quieres ver por ti mismo? En esta actividad científica, apilarás varios líquidos, uno por uno, ¡y crearás una columna de densidad colorida!

Fondo Que un objeto se hunda o flote depende de su densidad en comparación con la densidad del líquido en el que cae. Todos los tipos de materia, tanto sólidos como líquidos, están formados por muchos átomos diferentes. Dependiendo de la masa de estos átomos, su tamaño y la forma en que están dispuestos, diferentes sustancias tendrán diferentes densidades. La densidad es característica de cada compuesto individual y se define como la masa de un compuesto dividida por su volumen. En otras palabras, cuanta más materia hay en una cierta cantidad de volumen, más densa es una sustancia. Un centímetro cúbico de roca, por ejemplo, es mucho más pesado que un centímetro cúbico de madera. Esto se debe a que hay mucha más materia en el mismo volumen de roca en comparación con la madera.

Los líquidos también pueden tener diferentes densidades. El agua dulce, por ejemplo, tiene una densidad de aproximadamente un gramo por centímetro cúbico a temperatura ambiente. Cualquier compuesto, líquido o sólido, que tenga una densidad más alta que el agua se hundirá, mientras que las sustancias con una densidad más baja flotarán. Puede probarlo usted mismo reuniendo varios líquidos que tiene en su cocina, como aceite vegetal, jarabe de maíz, jabón para lavar platos, agua, alcohol y más. ¿Cuál de estos crees que se hundirá o flotará en el agua? ¡Descúbrelo en esta actividad!

Materiales

Preparación

Procedimiento

Observaciones y resultados ¿Apiló con éxito los tres líquidos uno encima del otro para crear una columna de densidad colorida? En realidad, no importa en qué orden agregue los tres líquidos diferentes en su frasco; las capas siempre terminarán siendo las mismas: el jarabe de maíz se asienta en el fondo, el agua coloreada en el medio y el aceite vegetal flota en la parte superior. Esto se debe a que el jarabe de maíz tiene la mayor densidad de todos los líquidos, aproximadamente 1,4 gramos por centímetro cúbico, mientras que la densidad del agua es de aproximadamente un gramo por centímetro cúbico a temperatura ambiente. El aceite vegetal es más liviano que el agua con una densidad de aproximadamente 0,9 gramos por centímetro cúbico y, por lo tanto, flota sobre el agua. Incluso si le das la vuelta al frasco, las capas se reorganizan al orden original debido a sus diferentes densidades. Si hiciste la actividad adicional y pesaste el mismo volumen de cada líquido, deberías haber encontrado que el jarabe de maíz era el más pesado, seguido del agua y luego del aceite vegetal.

Los objetos que dejó caer en el frasco 2 se asentaron en la columna de densidad según sus propias densidades. La banda elástica probablemente se asentó sobre el jarabe de maíz, mientras que el centavo cayó hasta el fondo del frasco. La cera debería haber descansado sobre la capa de agua y el palito de paleta debería haber flotado hasta el final sobre el aceite vegetal. Finalmente, si sacudiste el frasco con mucha fuerza, es posible que hayas observado que el aceite vegetal aún se separaba y flotaba en la parte superior, pero el jarabe de maíz y la capa de agua comenzaron a mezclarse y ya no se separaban con mucha facilidad. Esto se debe a la miscibilidad de los diferentes líquidos. Si los líquidos tienen una estructura química muy diferente que hace que uno sea polar y el otro no polar, no se mezclarán y permanecerán siempre separados. Esto es cierto para el aceite, que es un líquido no polar, y el agua, que es un líquido polar. El jarabe de maíz, por otro lado, tiene la capacidad de mezclarse con agua y, por lo tanto, puede disolverse en ella. Esto es lo que sucede cuando agitas el frasco con mucha fuerza.

Puedes probar muchos más objetos y líquidos para crear aún más capas; ¡es solo una cuestión de densidad lo que determinará dónde se asientan en su columna de densidad!

Limpiar Puede verter todos los líquidos de los frascos por el desagüe. Limpie cualquier derrame.

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Esta actividad presentada en asociación con Science Buddies

allison parshall

Emily Waltz y la revista Nature

Thomas Frank y E&E Noticias

Kiley Price y WordsSideKick.com

Tariq Malik y SPACE.com

Trenza Phil | Opinión