Teoría CSI

5/13/2018 Teoría CSI - slidepdf.com

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COLEGIO RAIMUNDO LULIOCENTRO CATÓLICO - CONCERTADO

Franciscanos T.O.R.

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS: II JORNADAS CIENTIFICASCód. 28013607

Actividad: PASTA DE DIENTES PARA ELEFANTESPASTA DE DIENTES PARA ELEFANTESPASTA DE DIENTES PARA ELEFANTESPASTA DE DIENTES PARA ELEFANTES

INTRODUCCIÓN: Se puede comenzar con las siguientes preguntas al

visitante:• ¿Sabes que las reacciones químicas transcurren a una determinada

velocidad?• ¿Sabes que hay reacciones químicas rápidas y otras tan lentas que

apenas se observan?• ¿Te gustaría observar el poder del agua oxigenada?• ¿Sabes por qué el agua oxigenada se usa para desinfectar las

heridas?… pues nosotros somos un grupo de científicos que trabajamos en una reacción muy especial del aguaoxigenada con la que vamos a explicarte algunas cosas curiosas. Estamos trabajando en una fórmulasecreta para fabricar una pasta de dientes para elefantes y nos han robado la fórmula. Con nosotros

aprenderás algo más de un fenómeno químico llamado “catálisis”.

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMENTO: Vamos a mezclar un volumen de agua oxigenada con un poquito deFairy. Hacemos un pequeño remolino para que se mezcle bien. Colocamos un poco de colorante enalgunos puntos de la probeta y a continuación echamos una disolución de yoduro potásico. La reacción secalera en presencia del yoduro de potasio, comenzando a salir espuma, que es el gas O 2 por efecto del

jabón y con el colorante añadido en la boca parecerá mas o menor como un tubo de pasta de dientes,…para elefantes. Vosotros debéis tener todo el tiempo los guantes puestos y gafas. No se debe tocar, ya quepuede mancharos por el yodo y no permitir que nadie lo toque (aunque tampoco pasaría nada, vosotrossois los que estáis más tiempo trabajando y en contacto con el H2O2 que es irritante, por eso os debéisproteger algo más).

TEORíA: Explicaréis que el agua oxigenada sufre de manera constante una reacción química que se llamadismutación: H2O2 → H2O + O2. Se transforma en agua normal ypierde oxígeno, que se libera.Esta reacción es muy lenta pero se acelera al añadirle el yoduropotásico. Este compuesto es un CATALIZADOR. Los catalizadoresson compuestos químicos que añadidos a una reacción aumentanmucho su velocidad. También existen catalizadores negativos quefrenan las reacciones o incluso las impiden, como es el caso de losaditivos químicos para los alimentos: antioxidantes (que impidenla oxidación), antiapelmazantes (que evitan el apelmazamiento), …

En esta reacción el KI (yoduropotásico) acelera la producciónde O2 que en contacto con elFairy genera espuma que hace ascender la mezcla.Se puede explicar la razón por la que se usa el agua oxigenada paradesinfectar las heridas. En la reacción de dismutación del H2O2, aunquelentamente, se libera O2. Al echarla a una herida, cualquier organismoanaerobio que este contaminando la herida no sobrevive con el O2 que seforma. Los microorganismos anaerobios viven en ausencia de oxigeno, porlo que la presencia de este les mata.

DESPEDIDA: Despedir al visitante entregándole una fotocopia de la fórmula explicada y animarle acompletar las actividades del CSI-Lulio.

Pasta de dientes para elefantes

Formación de espuma con O2 por dismutaciónde agua oxigenada catalizada por yoduro

potásico

… y así intentaremos que nos salga




Franciscanos T.O.R.


Actividad: FE R R O FL U I D O SFE R R O FL U I D O SFE R R O FL U I D O SFE R R O FL U I D O S INTRODUCCIÓN: Nosotros somos un grupo de científicos que trabajamos en un tipo especial de líquidosmagnéticos llamados ferrofluidos. Nos basamos en el comportamiento de algunos materiales frente a loscampos magnéticos. Con nosotros aprenderás algo más sobre el magnetismo.Se puede comenzar con las siguientes preguntas al visitante:

• ¿Sabes que un imán modifica sus alrededores y que esa modificación se puede visualizar?• ¿Has visto alguna vez las líneas de campo magnético?• ¿Te gustaría ver bailar a un líquido en presencia de un imán?• ¿Sabes que el hierro forma parte importante de la dieta y que hay alimentos especialmente ricos

en él?• ¿Te gustaría ver el hierro que forma parte de los cereales?• ¿Crees que todo el hierro que existe es como te lo imaginas, metálico, duro y gris?

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMENTO: El experimento tiene dos partes:a) Ferrofluido: Se trata de jugar con el ferrofluido, que es algo así como un

imán líquido y el imán de neodimio. Permitir que el visitante lo coloquedebajo y se observen las formas que se forman. Mientras le vaiscontando algo de la composición,…

b) Presencia del hierro en los cereales: El hierro es un elemento imprescindible en nuestra dieta. Sudeficiencia causa problemas de salud, lo que llamamos anemia. El hierro forma parte delos cereales y se puede llegar a extraer. Se explica cómo se ha realizado el experimento.Se trituran en forma de polvo los cereales y se mezclan con agua. Al acercar el imán a la

pasta se observan pequeñas motas de hierro que aparecen y le siguen al desplazarlo.

TEORÍA: Se explican unas nociones acerca de los ferrofluidos como materiales nuevos en ciencia y técnica ydel hierro en la alimentación:a) Ferrofluidos: Son mezclas de partículas de hierro microscópicas disueltas en un medio aceitoso de alta

densidad. Se comportan magnéticamente como el hierro, en cuanto a la presencia de camposmagnéticos. Las partículas de hierro deben ser pequeñas, del orden de 100 Ångstroms (un angstrom esla milmillonésima parte de un metro). Estas partículas interactúan entre sí como si fueran esferas durasque llevaran un dipolo magnético. De esta forma el coloide tiene propiedades muy interesantes cuandose le coloca en un campo magnético. Fueron descubiertos por la NASA en uno de sus centros deinvestigación en la década de los 60 al realizar ensayos para estudiar y controlar el comportamiento de

los líquidos en el espacio. Algunas de sus aplicaciones están destinadas a la construcción de taponesmagnéticos para tubos que unen recipientes con gas a distintas presiones o fenómenos de levitaciónmagnética. En la industria electrónica se emplean tintas de ferrofluido para impresoras. La Fuerza AéreaAmericana creó en 1987 una pintura que hace que los aviones sean invisibles al radar. La pinturacontiene ferrofluidos que detienen la reflexión de ondas radares. Existe un nuevo prototipo de chalecode antibalas constituido en parte de ferrofluidos. Utiliza la propiedad de que aumenta su densidad conla intensidad del campo, lo cual ocurre en presencia de proyectiles.

b) Extracción del hierro en los cereales: el hierro en forma sólida nos rodea como materia prima con la quese han construido muchos objetos que usamos de manera cotidiana. En la alimentación también juegaun papel fundamental, ya que la deficiencia de hierro produce una enfermedad llamada anemia. El

hierro se encuentra de forma natural como sales en los cereales un una cantidad aproximada de 1 o 2mg por cada 100 mg de cereal. Sin embargo algunos fabricantes enriquecen los cereales hasta lacantidad de 7 a 20 mg por cada 100 mg de cereal. Este hierro añadido se hace en forma metálica,finamente dividido que se incorpora al cereal en el proceso de fabricación y que es fácilmente liberado yextraído con un campo magnético potente.

DESPEDIDA: Despedir al visitante entregándole el carnet de investigador químico, animándole a completarlas actividades del CSI –Lulio.

Formas del ferrofluido enpresencia de un campo magnético




Franciscanos T.O.R.


Actividad: L A B O T E L L A F U M A D O R AL A B O T E L L A F U M A D O R AL A B O T E L L A F U M A D O R AL A B O T E L L A F U M A D O R A

INTRODUCCIÓN: Nosotros pertenecemos al equipo de detectives que investigamos el robo de la fórmula. Elladrón ha dejado como prueba una serie de colillas que aquí nos vamos a encargar deanalizar. El tabaco por lo tanto es el centro de nuestra investigación:

• ¿Conoces la cantidad de sustancias tóxicas que contiene el tabaco?• ¿Te gustaría ver como quedan los pulmones de un fumador después de

fumarse un cigarro?

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMENTO: En este experimento hemos diseñado una botellaque actúa como el aparato respiratorio de un fumador. Rellenamos de agua,acoplamos un algodón en la boca y una tetina con el cigarro. En nuestro “fumador” la

tetina hace las funciones de la boca y el algodón el papel de los pulmones. Llenamosla botella de agua y hacemos un orificio en la parte inferior. La presión del agua haceque ésta salga por el orificio y ejerce un efecto de succión que aspira el cigarro comosi se estuviera fumando. El aire entra por el único sitio que tiene que es el cigarro deltapón. Es exactamente como echar una calada.

TEORÍA: El tabaco contiene diversas sustancias que al quemarse generan un gasformado por más de 4.000 sustancias, como por ejemplo:

1. Monóxido de carbono: gas tóxico que sale por el tubo de escape de los coches.2. Nicotina: sustancia que provoca una fuerte adicción y es por tanto responsable de que el tabaco

sea una droga.Además, entre estas 4.000 sustancias, más de 69 son causantes de cáncer, entre ellas:

• Alquitranes: utilizados para asfaltar carreteras y calles.• Arsénico: veneno mortal muy potente.• Cadmio y níquel: utilizados para elaborar baterías.• Cloruro de vinilo: se utiliza para fabricar discos de vinilo.• Creosota: utilizada para tratar las traviesas de madera de los antiguos ferrocarriles.• Uretano: especie de corcho sintético de color blanco utilizado para embalajes.• Formaldehído: conservante usado en laboratorios forenses.• Polonio 210: metal sólido radioactivo altamente tóxico, con aspecto similar al plomo.

(No hay que recordar todos, solo que mencionéis algunos, en función del visitante podéis seleccionar).Podéis incluir alguna pregunta para el visitante, sobre todo si es un niño para hacerle activo en laobservación:

• ¿Qué le ha pasado al algodón?• ¿Qué representan el algodón y la tetina en el cuerpo humano?• ¿Qué queda dentro de la botella?• ¿Cómo relacionas esto con la acción de fumar de una persona?• Según lo visto, ¿de qué forma el fumar tabaco afecta a la respiración de la persona?

DESPEDIDA: Despedir al visitante entregándole el imán diseñado por vosotros, animándole a completar lasactividades del CSI –Lulio.

Esquema de la “BotellaFumadora”



Actividad: D E S

INTRODUCCIÓN: Nosotros p

ladrón ha dejado una serieanalizar e identificar. Lasinvestigación:

• ¿Sabes que no hay d

• ¿Sabes que se puede64000 millones comp

• ¿Te gustaría saber de

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMEtal forma que es posible idendos trabajos: tomar la huell

propias huellas.a) Revelado de una hu

tenemos las manosdejar el rastro. Para rque suponemos quever cómo está perfec

b) Toma de tu propiaimprime tu huella ensola pasada, teniendsobre la huella espolunos segundos y se

haga caer el polvo socontinuación identifiun binocular.

TEORÍA: Una huella dactilarpapilares. Las huellas se lladactiloscopía. Ya desde las apara autentificar registros eidentificación de personas ehuellas se patentó en Argeesclarecer un crimen.

Las huellas son una caracterí mes de vida intrauterina, inya que no hay dos iguales, nirequieren los medios jurídiresponden a uno de estos cu

DESPEDIDA: Despedir al visitdado en la actividad de los fe

COLEGIO RAICENTRO CATÓLIC

Franc

DEPARTAMENTO DE CIENCIACód. 28

C U B R E T U H U E L

rtenecemos al equipo de detectives que investi

de huellas en los equipos de laboratorio queuellas dactilares son por lo tanto el centr

s personas con dos huellas iguales?

comprobar si dos huellas son iguales con un errarando entre ellas unos 16 puntos?

qué tipo es tu huella dactilar?

NTO: Las huellas dactilares son una característtificar a cada una por sus huellas dactilares. En e

que ha dejado un desconocido en un cristal

lla desconocida: Las huellas que ha dejado elperfectamente limpias. Suelen tener grasa, suevelar la huella espolvoreamos un poco de polvpuede haber huellas. Volcamos los polvos sobrtamente definida. Podemos extraerla con cuidahuella: Coge un poco de crema y extiéndela

un trozo de papel de filtro, apretando fuerteo mucho cuidado en no arrastrar el dedo, sov

oreamos el carbono activo, de tal forma que luelcan los polvos sobrantes con cuidado, con

brante. El carbono deja la forma de la huella poramos el tipo de huella. Para observarla con pr

o huella digital es la impresión visible que prodan dactilograma o dermatoglifos y la discipli

tiguas civilizaciones de Babilonia y Persia se usaarcilla, pues ya se conocía su carácter único,algo más reciente. El sistema de identificació

tina por Juan Vucetich. En Buenos Aires en

tica personal de cada individuo. Los dibujos soutables, ya que permanecen invariables durantsiquiera entre hermanos gemelos. Sin llegar a tcos y policiales, es posible identificar cada ttro tipos básicos: lazo, compuesta, arco y espira

ante pegándole su huella en el carnet de invesrrofluidos e invitándole a que continúe con las a

Tipos de huellas

UNDO LULIO- CONCERTADO

iscanos T.O.R.

: II JORNADAS CIENTIFICAS13607

A

amos el robo de la fórmula. El

tenemos queo de nuestra

or de 1 entre

ica propia de las personas, desta experiencia vamos a hacery aprender a tomar nuestras

ladrón se deben a que nuncaciedad, suficiente como para

de grafito sobre la zona en lantes y con una lupa podemoso usando papel adhesivo.por tu mano. A continuaciónen forma de rodillo y con unalo comprimir. A continuacióna cubra totalmente. Se esperauavidad para que la vibración

un fenómeno de adsorción. Acisión puedes usar una lupa o

uce el contacto de las crestasna científica que las estudia,ban las impresiones dactilaresaunque como método para lan de las personas a través de1892 se usó por 1ª vez para

perennes, se forman en el 6ºe toda la vida y diversiformes,l especificidad y precisión queipo de huella, ya que todasl:

igador químico que le habrántividades del CSI –Lulio.

Huella dactilar detipo arco



Actividad:

D E S C U B RD E S C U B RD E S C U B RD E S C U B RINTRODUCCIÓN: Nosotros pladrón ha dejado esta nota e

• ¿Te gustaría investig

• ¿Me ayudarías a anal

• ¿Sabes que la tinta ePodéis elegir una o inventar

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMEla tinta que ha usado el ladr

que comparar todos estos roPara hacerlo disponemos dedesinfectar las heridas) y cuapor el ladrón. Solo uno deinvestigarlo.Para ello numera los papele

papeles y airéalos para que s¿cuál fue el rotulador utilizcromatograma modelo de laAhora ya eres un experto infunción de quien sea el visitaNota para vosotros: IMPRESSON LOS QUE NOS DAN TINTA LA MUESTRA DEL LADRÓN.

TEORÍA: La cromatografía escuando se desplazan por unascender el etanol por la suptinta a diferentes velocidadeinferior. De esta manera comde pigmentos que a simple vi

DESPEDIDA: Despedir al visitlas actividades, pasando porhuellas del rotulador sospech

Cromatog


Franc


CCCC RRRR OOOO MMMM AAAA TTTT OOOO GGGG RRRR

E L R O T U S O S PE L R O T U S O S PE L R O T U S O S PE L R O T U S O S Prtenecemos al equipo de detectives que investila que ha escrito el mensaje con alguno de los

r con cuál de estos rotuladores ha escrito el ladr

izar la tinta de estos rotuladores?

tá compuesta por muchas sustancias que podetra en función del visitante,…

NTO: Hemos recortado un trocito de papel y hón. Tenemos el siguiente registro que es con

uladores.4 cubetas con unos mL de etanol (que es el alcotro rotuladores que son los sospechosos de haellos es el que ha escrito la nota y tú vas a s

del 1 al 4 y dibuja un punto en uno de los pamm del borrotuladores.la cubeta ypor encimacubeta. Rep

otros tressegundos.Cuando el e

sequen. Luego compara con el registro de la tiado para escribir la nota?. El visitante debe

ota del ladrón con los que ha sacado él, cual esestigador especializado en … cromatografía (te le explicáis el fundamento de esta técnica de

INCIBLE QUE CONTROLÉIS LOS ROTULADORES.AS BONITAS PARA CROMATOGRAFIAR, MUY DISSI ALGUNO SE PIERDE NOS QUEDAMOS SIN EXP

una técnica que permite separar componentesoporte son retenidos de diferente manera

erficie del papel, va arrastrando a los distintos. Unos mejor, que ascienden más, y otros peorprobamos que la tinta negra no es una sustancista no podemos diferenciar pero esta técnica sí

ante entregándole los cromatogramas realizadoejemplo al módulo de toma de huellas donde

oso.

r

afía paso a paso


iscanos T.O.R.


FFFF IIII AAAA

E C H O S OE C H O S OE C H O S OE C H O S Oamos el robo de la fórmula. Elotuladores que tenemos aquí.

ón?

os analizar fácilmente?

mos analizadol que tenemos

hol usado paraer sido usados

er capaz de

eles a unose inferior con cada uno de losIntrodúcelo verticalmente en

espera. El punto debe quedardel nivel de etanol en la

ite la misma acción con los

rotuladores. Espera unos

tanol haya ascendido saca losta que tenemos del ladrón…..

ahora decidir comparando elel rotulador “sospechoso”.

ahora muy sencillamente enanálisis químico)ECESITAMOS ESTOS PORQUE

TINTAS ENTRE SÍ Y UNA IGUALERIMENTO.

s químicos aprovechando queor él. En esta experiencia al

pigmentos componentes de laque quedan fijados en la zona

pura, sino que es una mezclaos permite separarlos.

s e invitándole a que continúepodría aprender a tomar las

Cromatografía dela tinta del ladrón



Actividad:

INTRODUCCIÓN: Nosotros pladrón ha dejado unos trozosmisteriosa. Nos ha llegado latú podrás descubrir y desvela

• ¿Te gustaría investig

• ¿Quieres aprender aPodéis elegir una o inventar

EXPLICACIÓN DEL EXPERIMdescubre el mensaje ocultoparte él escribe con la “tinta

a) Descubrimiento delescrito algo y ya eimpregnado y escumensajes secretos” (el pincel irán apardescubierto el enigm

b) Escritura de mensajediferente escribe algsecar el papel al aireotro pincel vuelve asuavemente con lo q

Nota para vosotros: IMPOCURRE NOS CARGAMO

TEORÍA: El fundamento de lallamados indicadores acido

Evidentemente todo esto tepodéis simplificar diciendo qen el papel y lo cambia de col

DESPEDIDA: Despedir al visitlas actividades del CSI –Lulio.

TABLA DE INDICADORES ÁCID


Franc


T I N T A S M A G I C A

rtenecemos al equipo de detectives que investide papel en los que suponemos que hay detallinformación de que el ladrón ha utilizado una tir el contenido del mensaje secreto.

r, descubrir el mensaje oculto que hay?

escribir con tintas mágicas?tra en función del visitante,…

ENTO: El experimento se divide en dos partue está escrito en una nota que le dais y en laágica” que le habréis contado.

ensaje secreto. En un trozo de papel en el questará seco, el visitante pasa suavemente urido con disolución de un producto “revel

que será KH-7 pero vosotros no lo diréis). Al irciendo el mensaje en color rosa. ¡¡El visit

a!!secreto. Ahora es él quien lo escribirá. Con ot

o (corto y rápido) con disolución de fenolftaleí uno segundos (se puede ayudar soplando) y luehacer lo de antes. Lo moja en la disolución de

e volverá a salir el mensaje que él ha escrito en

RESCINCIBLE QUE CONTROLEIS LOS PINCELESLA FENOLFTALEÍNA Y SE ACABA EL EXPERIMEN

experiencia se basa en las reacciones químicasbase. Químicamente son disoluciones acuosas

tienen la propiedad de manifestar dsi se encuentran en un medio áfenolftaleína es uno de ellos y el caes a un fuerte color rosa en medioel mensaje con disolución de fenolf

no es visible a simple vista. Al simpregnar con disolución de KH-7 qbásico (químicamente es lo contrarila fenolftaleína reacciona, la estrucpasa a tener color rosa intenso.

ndréis que adaptarlo a la persona a la que hae el líquido del pincel es un compuesto químicoor. Así se puede ver el mensaje que está escrito

ante entregándole los mensajes que ha revela

O

BASE


iscanos T.O.R.


S

amos el robo de la fórmula. Els del robo escritos de maneranta mágica, invisible, que solo

s, en la primera el visitantesegunda

habréispincel

ador depasandoante ha

ro pincela. Dejaro con elH-7, lo escurre bien y lo pasacolor rosa.

QUE NO SE CRUCEN. SI ESOO.

de unos compuestos químicosde colorantes vegetales que

iferente color dependiendo decido o en medio básico. Labio de color que experimentaásico. Al escribir previamente

taleína, éste queda incoloro y

car no se ve nada, pero alue es un producto de limpiezaa ácido), el pH sube mucho y

ura de su molécula cambia y

bláis. Para niños pequeños loque reacciona con el que está

con tinta “mágica”.

o, invitándole a que continúe

Color de lafenolftaleína en

medio básico

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