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119 ¿Por qué el aceite y el agua no se pueden mezclar?

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol y un frasco de cristal con tapadera.

Primero añadimos un poco de agua al frasco de cristal y luego aceite sobre el agua. El aceite queda flotando sobre el agua sin mezclarse.
Luego añadimos, con cuidado, un poco de alcohol sobre el aceite. El alcohol permanece flotando sobre el aceite sin mezclarse. Tenemos tres líquidos claramente separados sin mezclarse.
Por último, ponemos la tapadera al frasco de vidrio y agitamos un poco. Al finalizar, vemos que los tres líquidos se convierten en dos.

Explicación
La explicación del experimento está en la naturaleza de las moléculas que forman el agua, el aceite y el alcohol. El agua y el alcohol son líquidos polares y el aceite es un líquido apolar.
Una molécula polar tiene una pequeña carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula y una cantidad igual de carga negativa en el otro extremo. En la molécula apolar no existe dicha separación de cargas.
Como regla general “lo semejante disuelve a lo semejante”. Es decir, los líquidos polares se mezclan con otros líquidos polares pero no se mezclan con líquidos apolares. Por este motivo el aceite (líquido apolar) no se mezcla ni con el alcohol ni con el agua (líquidos polares).

En nuestro experimento, la capa de aceite impide el contacto entre el agua y el alcohol. Al agitar el frasco con los tres líquidos, el agua y el alcohol se mezclan, formando una disolución que permanece debajo del aceite.



Dedicado a los muchachos de "El porqué de la Ciencia" de rtve.es

118 El péndulo dibujante

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cuerda, una botella de plástico y pintura.

1 Recortamos la base de la botella de plástico y luego practicamos un par de orificios cerca de la propia base para colgar la botella boca abajo.

2 Realizamos un par de agujeros pequeños en el tapón de la botella de plástico.

3 Con la botella y la cuerda construimos nuestro péndulo dibujante. Puedes ver los detalles del péndulo en el experimento dibujar con arena.

4 Llenamos la botella con pintura, colocamos un trozo de papel blanco debajo del péndulo y ya estamos listos para comenzar a dibujar.

5 Apartamos el péndulo de la vertical y soltamos la botella con un pequeño impulso lateral.

Dependiendo de la longitud de la cuerda y de la disposición de los dos nudos obtenemos diferentes curvas (las llamadas figuras de Lissajous)



117 Péndulo electrostático casero

Para realizar nuestro experimento necesitamos una bolita de papel de aluminio, hilo, un globo y un trozo de lana.

1 Atamos un trozo de hilo a la bolita de papel de aluminio y sujetamos el otro extremo del hilo a un soporte
2 Llenamos el globo de aire y lo cargamos de electricidad por frotamiento (por ejemplo frotando el globo con un trozo de lana) Al terminar, si el globo tiene suficiente electricidad, se quedará pegado al cristal de una ventana (por ejemplo)
3 Cuando se acerca el globo cargado de electricidad al péndulo electrostático, este inicialmente es atraído por el globo, pero cuando toca el globo es repelido.

Explicación
Al frotar el globo con el trozo de lana se carga de electricidad.
Inicialmente, la bola de papel de aluminio está descargada: esto significa que tiene las mismas cargas positivas y negativas distribuidas uniformemente.
Al acercar el globo a la bola atrae a las cargas de signo contrario El objeto neutro (la bola de papel de aluminio) sufre una electrización temporal por inducción.

¿Qué sucede al tocar un objeto neutro con un objeto cargado?
El globo electrizado, por ejemplo positivamente, atrae y neutraliza las cargas negativas de la bola de papel de aluminio: las cargas positivas predominan ahora en los dos. Y, por último, las fuerzas repulsivas generadas por las cargas del mismo signo alejan la bola del globo.



116 Una forma muy curiosa de trasvasar líquidos

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de copas pequeñas, agua, aceite y una carta de una baraja de cartas.

1 Llenamos una copa con agua y la otra con aceite.

2 Colocamos la carta sobre la copa llena de agua y luego, sujetando la carta con cuidado, colocamos la copa boca abajo. Si soltamos la carta permanecerá “pegada” a la copa sin caer.
La presión atmosférica sobre la carta impide que caiga y se derrame el agua.

3 Luego colocamos la copa llena de agua sobre la copa llena de aceite.

4 Si retiramos la carta con mucho cuidado podemos trasvasar el aceite desde la copa inferior a la copa superior sin derramar nada. El aceite, menos denso, se coloca sobre el agua ocupando totalmente la copa superior y el agua ocupa la copa inferior.

5 Si volvemos a colocar con cuidado la carta entre las dos copas podemos retirar la copa superior con el aceite sin que se derrame.