¿LOS SÓLIDOS SE EVAPORAN?

PRÁCTICA DE SUBLIMACIÓN

  Con esta experiencia damos a conocer a los alumnos de 2º de la ESO, el fenómeno de la sublimación que presentan algunas sustancias. Es decir, el paso de sólido a gas, sin pasar por el estado líquido.

  Para ello hicimos una experiencia muy vistosa, en la que calentabamos una sustancia sólida de color negro (Yodo) y, de repente, aparecía un gas magenta precioso.

Iniciamos el proceso de sublimación. 

  

  Si queréis más información sobre la práctica, os dejo el vínculo a un padlet donde aparecen de forma más extensa los fundamentos de la práctica.

  Las caras de asombro de algunos alumnos eran un ejemplo de la curiosidad innata que tienen los adolescentes por entender el medio que les rodea. ¿De dónde sale ese gas?

 Nuestra bloggera de confianza, nos hizo unas cuantas instantáneas para realizar la documentación fotográfica de los resultados.   

Inicio sublimación inversa.

 Una vez que todo el yodo ha cambiado su estado de agregación a gas, por el aumento de temperatura, inciamos el proceso inverso de la sublimación.

  Para ello colocamos un hielo en la parte cóncava del vidrio de reloj.

  Aunque el hielo no es necesario, pues basta con dejarlo enfriar a temperatura ambiente, preferimos añadirlo. Pues con ello, aumentamos la velocidad del proceso, y los cristales se forman de una manera mucho más espectacular. También mejoramos la limpieza, ya que no se forman residuos en el vaso de precipitados.

 En esta imagen podemos ver cómo realizamos la sublimación (calentando) y la sublimación inversa (enfriando) al mismo tiempo.

En paralelo sublimación (en primer plano) y sublimación inversa en el fondo.

 Al acabar la sublimación inversa, algunos alumnos se preguntaban dónde habían ido los gases que se habían formado en la primera parte de la experiencia.

¿Dónde ha ido todo el gas que se había formado?

Una alumna descubre el secreto. 

Los cristales sólidos de yodo, que estaban en el fondo del vaso de precipitados, al principio de la experiencia, ahora están en la parte convexa del vidrio de reloj.

Aún quedaban gases de yodo en el vaso de precipitados.

         El tiempo en el laboratorio vuela. 

No pudimos acabar esta segunda sublimación inversa y aún quedaban restos de gases en el vaso de precipitados al destaparlo.

 Debemos tener cuidado con los gases, trabajando en campana extractora y mejorando la ventilación si fuera necesario.

Cristales de yodo.

 Preciosos cristales de yodo sublimado, formados gracias a la acción del hielo en la parte cóncava del vidrio de reloj. El gas cristaliza rápidamente al entrar en contacto con la superficie fría y los cristales formados adquieren este aspecto tan afilado y brillante.

  No olvidéis recoger los cristales sobrantes. Sirven para otra experiencia.

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE: ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL AGUA

Transcurridas unas 48 horas después de la siembra, obtuvimos los siguientes resultados:

Los alumnos de 4º ESO y 1º Bachillerato observaron y analizaron las presencias de bacterias en las placas.

Podemos comprobar, con respecto a las aguas potabilizadas, que en Almendral no hay crecimiento bacteriano en ninguna placa, sin embargo en la Torre, en Salvaleón y en Barcarrota observamos crecimiento genérico en las placas de PCA, pero no enterobacterias ni coliformes. 

Como cabía esperar las aguas de fuentes no potabilizadas de los pueblos estudiados tiene resultados muy diferentes, observándose un alto grado de contaminación bacteriana.

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE: TOMA DE MUESTRAS DE AGUA Y SIEMBRA

Después de analizar los microorganismos presentes en nuestro cuerpo y las superficies que nos rodean, pasamos a investigar los microorganismos que nos alimentan. 

Empezamos analizando las distintas fuentes de agua. Para ello, alumnos y alumnas de 4º ESO recogieron el agua de fuentes tanto potables como no potables, llenando 3 botes esterilizados de 100 ml cada uno y pasando una torunda por el grifo o por el caño por donde sale el agua. 

Recogimos, en total, 10 muestras de agua en diferentes localidades de la comarca.

Para llevar a cabo la siembra de las muestras de agua estuvimos en los laboratorios de los Institutos Universitarios De Investigación De La Universidad De Extremadura con la profesora María José Benito de la Escuela De Ingeniería Agrarias.

Filtramos el agua, despacio, utilizando jeringuillas esterilizadas y una vez filtrado un bote de 100 ml, esa agua se tiraba, para no ser confundidas con otras muestras. No se deben abrir los filtros durante el proceso.

Una vez terminada de filtrar el agua de un bote, retiramos el filtro y el papel de filtro que se encuentra en el interior, se coge cuidadosamente con las pinzas, previamente esterilizadas y se coloca en las placas Petri. 

Este proceso se repite con cada bote de agua y finalizado, se introducen las placas en la estufa de incubación durante 48 horas.
Con esta actividad, los alumnos tuvieron la oportunidad de conocer las instalaciones y materiales que se utilizan en un laboratorio de investigación de la Universidad de Extremadura.

ANÁLISIS DE LOS DATOS (DETECTIVES CLIMÁTICOS): ALTURA Y TEMPERATURA

En este gráfico observamos la relación entre la altura (m) y la temperatura (ºC) en el momento de subida del globo. Podemos comprobar que hasta los 12 kilómetros de altura la temperatura fue decreciendo llegando a casi -30ºC, sin embargo, a partir de este momento, cuanto más ascendemos mayor es la temperatura, alcanzando los 35ºC a los 31 kilómetros aproximadamente. 

Igual que con la presión, vamos a comparar nuestros datos de temperatura con la temperatura de la atmósfera ideal, y para ello, hemos elaborado el siguiente gráfico:

Como se puede observar en el gráfico, la línea naranja corresponde a la temperatura recogida por nuestro globo sonda, mientras que la línea azul es la temperatura de la atmósfera ideal. 

Podemos determinar que la temperatura registrada por nuestros sensores siempre es mayor que la temperatura ideal. Esto podría deberse a que nuestros sensores estaban protegidos por unos calientamanos, los cuales añadimos en la zona donde estaban nuestras sondas para evitar que dejaran de funcionar al enfrentarse a temperaturas muy bajas, de hasta  - 60ºC como cabía esperar.

 A pesar de esto, vemos que al principio la temperatura disminuye muy rápidamente (como así indican los modelos consultados sobre la temperatura en la atmósfera ideal) y que al final, vuelve a subir, en el momento en el que el globo empieza a entrar en la estratosfera (la cual comienza entre los 16-20 km en el sur de España). La subida de la temperatura a medida que se va aproximando a la estratosfera es debido a las reacciones de formación del ozono que se dan aquí y en las que se libera mucha energía.

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE: RECUENTO DE BACTERIAS

Siguiendo con nuestros proyectos microbiológicos, el alumnado de 4º ESO realizó el recuento de unidades formadoras de colonias (UFC) presentes en las placas PCA y BP. 

A continuación, utilizando la hoja de cálculo LibreOffice Calc, el alumnado de 3º y 4º ESO, en la asignatura de matemáticas, realizó diagramas de sectores para comprobar el porcentaje de bacterias por zonas de nuestro cuerpo. 

Estos fueron los resultados del medio PCA (bacterias genéricas):

Observando estos gráficos podemos destacar que el mayor porcentaje de bacterias en todos los sujetos, se encuentra en los pies, llegando en algunos sujetos al 90%. Destacamos que los sujetos 2 y 5 presentan un elevado porcentaje de bacterias en la boca, lo cual no es habitual en el resto de sujetos. Además, vemos que en el sujeto 5, una chica de Barcarrota, podemos apreciar una irregularidad en la cantidad de bacterias en la zona de la oreja, siendo la segunda zona más poblada. Y por último, los sujetos 2 y 6 tienen una cantidad elevada de unidades formadoras de colonias en las manos. Puede ser debido a un mal hábito de higiene o que ese día no se las lavaron adecuadamente.

De la misma manera, obtuvimos los gráficos de las ufc en el medio BP (estafilococos):

En estos gráficos podemos observar que el porcentaje más alto de estafilococos en todos los sujetos se encuentra en los pies, llegando en algunos casos a más de un 99%. 
Además, el sujeto 2 y 4 (chico y chica respectivamente) presentan el mismo porcentaje de bacterias en la nariz que en la boca (alrededor del 31%). Esto es algo normal, ya que son dos mucosas en la que los estafilococos viven fácilmente y además se encuentran comunicadas. 
Una de las cosas que más llama la atención es que el sujeto 5 (chica) tiene un alto porcentaje de estafilococos en la nariz y no en la boca (cercano al 50%). Esto significa que todavía no se ha producido una contaminación desde la nariz a la boca. 
Y por último, los dos primeros sujetos, los cuales son chicos, presentan un porcentaje del 11.2% y el 6.1% respectivamente, en las manos, lo que destaca respecto a los otros sujetos que en esa zona, el porcentaje de bacterias no llega al 1%.
Con esta actividad, los alumnos han visto cómo se puede aplicar la estadística para obtener resultados en un proyecto de investigación. 

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE: ANÁLISIS DE PLACAS PETRI CON CULTIVOS DE LAS SUPERFICIES Y OBSERVACIÓN AL MICROSCOPIO

Una vez tomadas las muestras de las superficies y hecha la siembra, esperamos unas 48 horas y podemos observar las placas Petri. 

Así, el alumnado de 4º ESO y 1º Bachillerato ha tenido la oportunidad de comprobar que existen una gran número de bacterias en las superficies con las que estamos en contacto. 

Especialmente preocupante el alto número de bacterias presente en la fuente de profesores.

También preocupa la presencia de enterobacterias en las placas correspondientes a las superficies del cuarto de baño (manilla, cisternas, etc.), lo que evidencia la necesidad de lavarse las manos siempre que se visita el baño. 

Al observar al microscopio las placas, destacamos que en la fuente de la sala de profesores hay bacilos gram negativos, al igual que en la cisterna del baño de los chicos, mientras que en la manilla de la puerta del baño de las chicas hay cocos gram positivos.  

ANÁLISIS DE LOS DATOS (DETECTIVES CLIMÁTICOS): ALTURA Y PRESIÓN

Las características de la atmósfera son diferentes según la parte del mundo, por esa razón es necesario adoptar una atmósfera media de trabajo llamada Atmósfera Estándar Internacional o ISA (International Standard Atmosphere). En esta atmósfera el aire es considerado un gas perfecto y los valores de presión y temperatura están calculados y tabulados. Usando estas tablas hemos construido curvas que representan las variaciones estándar de ambos parámetros y las hemos comparados con los datos obtenidos por nuestras sondas.

En este gráfico, observamos la relación entre la altura (expresada en metros) y la presión (en milibares) en el momento de subida del globo. A medida que el globo va subiendo, es decir que adquiere mayor altura, la presión va disminuyendo, haciéndolo más rápidamente en los primeros metros. Esto se debe a que cuanto más asciende el globo, menos aire queda por encima de él  y el peso del aire es menor. Si nos fijamos, podemos ver que la máxima presión alcanzada por el globo es a los 463 metros (altura del lanzamiento del globo) y la mínima, a los 31.000 metros aproximadamente (máxima altura alcanzada por el globo).

A continuación, comparamos la presión que nosotros hemos obtenido, con la presión en la atmósfera ideal, que no es más que un módelo estándar de la atmósfera terrestre que nos permite obtener los valores ideales de presión, temperatura y densidad del aire en función de la altitud. 

Como se observa en el gráfico, la línea naranja es la presión calculada por el sensor de nuestro globo sonda y la línea azul es la presión de la atmósfera ideal. Podemos ver que los resultados obtenidos son muy acertados, ya que ambas presiones coinciden en la mayoría de los puntos.

De esta manera, hemos demostrado empíricamente las afirmaciones de los libros de texto. 

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE. TOMA DE MUESTRAS DE SUPERFICIES Y SIEMBRA

Siguiendo con nuestro estudio microbiológico,  los alumnos de 4º ESO realizaron recogidas de muestra de zonas con las que estamos en contacto y en las cuales sospechamos que puede haber más bacterias.
Las zonas seleccionadas fueron:
1. Barandilla de la escalera principal
2. Teclado del ordenador
3. Mesa
4. Pantalla del móvil
5. Interruptor
6. Grifo del dispensador de agua
7. Cisterna del baño
8. Cerrojo del baño
9. Grifo del baño.

Para recoger las muestras también utilizamos torundas mojadas en agua de peptona para posteriormente hacer la siembra en la placa. Realizamos una única siembra en medios PCA, VRBG y VRBL.

REALIZAMOS MODELOS CELULARES. VISUALIZANDO LOS ORGÁNULOS SUBCELULARES

Una vez estudiada la célula, los alumnos de 1º de ESO han elaborado modelos celulares tanto de  células procariotas como eucariotas.

Los modelos realizados son muy originales, han sido realizados con materiales muy heterogéneos y los resultados son realmente originales.

Con este trabajo los alumnos han podido profundizar y reflexionar a cerca de la célula y sus componentes.

Con todos los modelos elaborados por las tres clases de primero realizamos una exposición durante la semana de la ciencia.

CÉLULA VEGETAL	CÉLULA ANIMAL	CÉLULA PROCARIOTA

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE: OBSERVACIÓN AL MICROSCOPIO DE LOS MICROORGANISMOS DE NUESTRO CUERPO

Realizada la tinción de Gram, el alumnado de 4º ESO y 1º Bachillerato observó los microorganismos a través del microscopio y pudo identificar cocos, bacilos y estafilococos, tanto gram positivos como gram negativos.

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE. ANÁLISIS DE LAS PLACAS PETRI CON CULTIVOS DE NUESTRO ORGANISMO

Después de la siembra de las bacterias, el alumnado de 4º ESO analizó las placas Petri y encontró una gran variedad de microorganismos (bacterias, levaduras y hongos) en los sujetos estudiados, como puede observarse en las siguientes fotos:

Se observa la presencia de estafilococos en distintas partes del cuerpo como se comprueba en las Placas BP.

Además, aprovechamos para hacer el recuento de microorganismos presentes en las diferentes placas de Petri, utilizando un rotulador de tinta permanente. 

Primeramente, vemos si hay algún hongo, moho,... y a continuación, vamos contándolas una a una hasta averiguar la cifra exacta de unidades formadoras de colonias. En cambio, si apreciamos que hay una innumerable cantidad de éstas (más de 300) o, directamente están tan pegadas que a simple vista no se diferencian unas de otras, decimos que son incontables.de las unidades formadoras de colonias.

MICROBIOLOGÍA EN EL SOTE. TINCIÓN DE GRAM

Una vez realizada la siembra de las bacterias en las placas de Petri, proseguiremos con el recuento y observación al microscopio.

A continuación explicaremos cómo se realiza la tinción de Gram, prueba cuyo objetivo es diferenciar diferentes grupos de bacterias para así poder estudiarlas y clasificarlas. Este procedimiento fue realizado por el alumnado de 4º ESO y 1º Bachillerato para así poder observarlas al microscopio y distinguirlas, de forma que consideraremos bacterias grampositivas a las que se visualizan de color morado, y bacterias gramnegativas a las que se visualizan de color rosa, rojo o grosella.

Para llevar a cabo el procedimiento se hace un frotis con las bacterias que se vayan a teñir. Para ello, se coge una extensión de una pequeña muestra tomada de un cultivo sobre un portaobjetos sobre el que también echaremos una pequeña gota de agua.

A continuación se seca con la ayuda de un mechero Bunsen y se le añade cristal violeta durante 1 minuto, después lavamos suavemente con agua. Lo siguiente que se debe añadir es lugol, que también dejaremos que actúe durante 1 minuto para después lavarlo con agua y etanol. Posteriormente, se le echa safranina otro minuto y finalmente se lava con abundante agua. Para observar la muestra al microscopio conviene hacerlo a 100x para lo que se utilizará aceite de inmersión.

Por otro lado, para la preparación de levaduras y mohos haremos un frotis sobre un portaobjetos tomando una pequeña muestra, o bien de una levadura o de un moho y le añadimos azul de metileno solo a las levaduras. Para continuar, solo se necesita secar la muestra con el mechero y observar al microscopio.

ANÁLISIS DE LOS DATOS (DETECTIVES CLIMÁTICOS): TIEMPO Y ALTURA

Una vez recuperado el globo sonda, comprobamos que tanto los sensores, como las cámaras y placas de Arduino, se encontraban en perfecto estado, por lo que a lo largo de este curso, descargaremos los datos de la tarjeta de memoria y trabajaremos con ellos en la hoja de cálculo de LibreOffice. 

Empezamos analizando los datos obtenidos por el sensor de altura. Así, alumnos de 1º Bachillerato han obtenido la siguiente gráfica relacionando el tiempo y la altura. 

En este gráfico podemos observar la relación entre el tiempo que está nuestro globo sonda volando y la altura alcanzada en dicho período de tiempo. Aunque no se aprecie en el gráfico, los sensores empiezan a registrar datos desde los 463 metros, que es la altura a la que se encuentra Barcarrota. Durante unas dos horas, más o menos, nuestro globo sonda fue ascendiendo hasta alcanzar su altura máxima, 31153 metros, a las 11:58 horas. En ese momento, el globo desciende a mayor velocidad y, en media hora aproximadamente, aterriza.

REACCIÓN CAMALEÓN

   En la semana de la ciencia preparamos algunas experiencias, para los alumnos de 2º ESO.

  Una de ellas consistía en hacer cambiar el color de una disolución con la 'única ayuda de un 'chupa chup'.  

Bueno... y algunos conocimientos de química.

  En concreto de reacciones Redox, aunque el enfoque en 2º de la ESO era básicamente el de ver distintos tipos de materiales de laboratorio, sustancias puras y mezclas. Y sobre todo observar lo que pasa dentro del vaso de precipitados...

       ENLACE A LA GUÍA DE LA PRÁCTICA.

Disolución de partida formada por permanganato de potasio.

   

  En este momento los alumnos han diluido una pequeña cantidad de permanganato de potasio en una disolución acuosa, muy diluida, de hidróxido sódico. Como punto de inicio no está mal enseguida obtenemos una coloración magenta muy vistosa, a pesar de que la cantidad de permanganato es muy pequeña. 

  Os dejo un enlace al video de la práctica realizada en IES Virgen de Soterraño.

  A partir de ahora se trata de sacar los chupa chups, y comenzar una agitación suave de la disolución. Observamos qué ocurre.

   En pocos segundos la disolución vira su color hacia el azul pasando primero por un tono violeta. Alcanzado el azul. Los alumnos siguen agitando con caras de sorpresa. Este cambio es bastante rápido.

  Empezamos a observar un tono más claro, verdoso. No dejamos de agitar.

   No ha pasado ni un minuto y la disolución no para de cambiar de color. El color verde deja paso a un color amarillento. Ahora un color más amarillo.

  Finalmente la disolución adquiere este color anaranjado marronoso. Durante la reacción, son visibles cinco colores, que corresponden a los estados de oxidación del Manganeso.

 

   En este punto avisamos a los alumnos que ya pueden dejar de agitar, nuestra disolución no va a cambiar más de color.