Jardín de Cristales (2)

5/25/2018 Jard n de Cristales (2)

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Jardn de Cristales

Fundacin ChaminadeColegio Parroquial San MiguelDepartamento de CienciasProf. Cecilia Sandoval Infante

Melisa Espinosa

4to medio A

Prof. Cecilia Sandoval Infa

29 de Abril del 2014

Concretemos nuestros sueos diciendo S a todo lo bueno


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ndice

Introduccin Pg. 3

Objetivos del trabajo Pg. 4

Marco Terico Pg. 5

Planteamientos Pg. 6

Desarrollo Experimental Pg. 7

Observaciones Pg. 9

Resultado y Anlisis Pg. 10

Conclusin Pg. 12

Bibliografa Pg. 13


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Introduccin

En este trabajo se dar a conocer uno de los ms bellos experimentos que se pueden hacer en unlaboratorio, el jardn qumico. Un jardn qumico o jardn de cristales es una especie de bosque

que se forma cuando se aaden ciertas sales en estado slido, como por ejemplo el sulfato de

cobre (CuSO4) a una disolucin acuosa de silicato sdico, ms conocido como vidrio soluble.

Se realiza con el fin de conocer y experimentar reacciones qumicas de una manera simple y

sencilla, evidenciando como una sal puede reaccionar con el silicato sdico obteniendo como

resultado una membrana alargada, dando origen a una especie de bosque o jardn qumico,

gracias a las reacciones ya mencionadas.

Se presentaran los elementos que conforman la elaboracin de los cristales junto con sus

funciones e imgenes de los resultados.

Encontraremos adems los materiales, procesos y explicaciones exactas de cmo realizar nuestro

Jardn Qumico, incluyendo las conclusiones encontradas al cabo de todo el proyecto.


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Objetivos del trabajo

Comprender de forma didctica la formacin de la ramificacin de cristales, a travs de laconstruccin de un autntico bosque formado por figuras verticales conformadas por la

precipitacin de sales minerales.

Entender ms a fondo la cristalizacin, analizando cada cambio ocurrido en elexperimento

Observar cmo crecen los cristales en presencia de algunas sales al estar sumergidas ensilicato de sodio

Conocer las precipitaciones que tiene las sales minerales al disolverse.


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Marco TericoEl jardn qumico fue observado por primera vez y descrito porJohann Rudolf Glauber(el cientfico

que da nombre a la sal de Glauber o sulfato sdico) en 1646. En su forma original, el jardn

qumico consisti en la introduccin decloruro ferroso(FeCl2)en una solucin desilicato depotasio(K2SiO3).

Los jardines qumicos se forman por una combinacin demecanismos de conveccin forzada

debido a osmosis y de conveccin libre, por flotabilidad.Su fundamento radica en la insolubilidad

en agua de la mayora de los silicatos de metales de transicin.

Explicaremos cmo se crea un jardn qumico de cloruro de cobalto (II). Cuando un cristal de esta

sustancia cae dentro de la disolucin acuosa de silicato empiezan a disolverse, pero alrededor de

ellos se forma una membrana semipermeable de silicato de cobalto insoluble. Dentro de la

membrana los iones cobalto adquieren ms fuerza inica que la de la disolucin de silicato sdico

exterior, lo que produce una presin osmtica dentro de la membrana que acaba rompindola. En

los agujeros formados los iones de cobalto reaccionan con ms aniones de silicato formando ms

silicato insoluble. As van creciendo unas formas coloreadas que parecen plantas. Los cristales

crecen hacia arriba porque al romperse la membrana, el lquido que surge de ella es menos denso

que la disolucin de silicato. (Algunas sales generan dentro de la membrana un fluido de densidad

muy alta y eso provoca que el jardn crezca hacia abajo.)

A medida que las ramas van creciendo, la pared porosa se vuelve a formar, y el proceso prosigue

gracias a la accin combinada de la smosis y la diferencia de densidades.

Las ramas pueden crecer ms rpido y ms largas, cuanto ms higroscpica sea la sal, es decir,cuanta mayor afinidad por el agua tenga. Esto puede explicar por qu el cloruro de hierro (III) muy

higroscpicos, genera grandes ramas hinchadas, mientras que las de otras sales, menos

higroscpicas no forman ms que ramas finas o ms cortas.

El color de las ramas va a depender del ion metlico que tenga cada sal, por lo que cada uno de

ellos va a generar plantas de un color diferente. As, las que se obtienen con cristales desulfato

de aluminio y potasio son blancas; las de sulfato de cobre, azules; las de cloruro de cromo

(III), sulfato de nquel (II) y sulfato de hierro (II), verdes; los de cloruro de hierro ,anaranjadas; las

de cloruro de cobalto (II), violetas, etc.
http://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Rudolf_Glauberhttp://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Rudolf_Glauberhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrous_chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrous_chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://lec.ugr.es/~julyan/papers/Silica_gardens/http://lec.ugr.es/~julyan/papers/Silica_gardens/http://lec.ugr.es/~julyan/papers/Silica_gardens/http://lec.ugr.es/~julyan/papers/Silica_gardens/http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_silicatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrous_chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Rudolf_Glauber


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Planteamientos

Planteamiento del problemaExistir la posibilidad de que algunos cristales crezcan ms rpidos que otros?

Planteamiento de la hiptesisLos cristales pertenecientes al grupo sulfato crecern de distinta forma a los cristales de

grupo nitrato.


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Desarrollo Experimental

Reactivos- Solucin de NaSiO- Cristales de CuSO4- Cristales de MgSO4- Cristales de Pb (NO3)2- Cristales de FeSO4- Cristales de NiSO4 Materiales- Vaso de precipitado 100 mL- Agua destilada- Esptula- Pipeta Procedimiento experimental1. Vierta 10 mL de la solucin de silicato de sodio (NaSiO) en el vaso de precipitado.2. Con mucho cuidado coloque dentro del vaso 2 cristales de cada sal lo ms separados que

pueda unos de otros (entre distintas sales).

3. Aprecie las estructuras y el colorido que se produce. Explotacin pedaggica inmediata1. Escriba las formulas de los cristales que se aprecian en el vaso de precipitado

Sulfato de cobre: CuSO4+ Na2SiO3 CuSiO3+Na2SO4

Sulfato de magnesio: MgSO4+ Na2SiO3 MgSiO3+ Na2SO4

Sulfato de hierro: FeSO4 + Na2SiO3 FeSiO3+ Na2SO3

Sulfato de nquel: NiSO4+ Na2SiO3 NiSi2O3+ Na2SO4

Nitrato de plomo: Pb (NO3)2+ Na2SiO3 Pb 2(SiO3) 3+ NaNO3
http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4http://es.webqc.org/balance.php?reaction=MgSO4+%2B+Na2SiO3+%3D+MgSiO3+%2B+Na2SO4


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2. Qu funcin cumple el Silicato de Sodio?La funcin que cumple, es que al poseer ciertas propiedades tales como ser solubles en

agua, convertirse en un lquido viscoso cuando se disuelve y asemejarse a pequeos

fragmentos de vidrio cuando se seca, este es capaz de hacer que los silicatos metlicos

reaccionen para formar una membrana delgada de silicato insoluble. Provocando as la

formacin de variados cristales de colores.

Explotacin pedaggica diferenciada1. Investigue que le otorga las distintas tonalidades a los compuestos de silicato.

Lo que le otorga las distintas tonalidades a los compuestos de silicato son las

propiedades que tiene cada ion metlico, tambin esto va a depender del tipo de

oxido que presente, su cristalinidad y el grado de hidratacin.

2. Cules son las principales fuentes de silicato, para su produccin industrial?La variedad de relaciones con las que se fabrican los silicatos de sodio, as como la

diversidad en densidades, permiten su aplicacin en diferentes usos y aplicaciones,

como son: jabn de lavandera,desplazado a las resinas como la colofonia en laelaboracin de jabones; detergentes; adhesivos humectando rpidamente los vidrios,

superficies cermicas, asbestos, etc.; morteros refractarios que se debe a que la

completa deshidratacin de las soluciones de silicato que ocurren a altas

temperaturas; artculos de reparacin; fijacin de pigmentos en pintura y

procesamiento de petrleo. Todo esto es posible gracias a las diversas propiedades

que posee el silicato de sodio.


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Observaciones

Al verter el silicato de sodio en los distintos cristales estos iban reaccionando de manera variada.

- El sulfato de hierro junto con el sulfato de magnesio fueron creciendo de manera rpida alcabo de unos minutos en comparacin a los dems. En un inicio aparecen pequeas

ramificaciones de color blanco con base verde en el sulfato de hierro y de un color azulado

en el sulfato de magnesio.

- El sulfato de cobre fue desarrollndose de manera normal, ni tan rpido ni muy lento. Fuetomando una tonalidad celeste.

- El nitrato de plomo y el sulfato de nquel en un comienzo fueron progresando de maneratarda en comparacin a los dems. Aparecieron ramificaciones de color verde agua por

parte del sulfato de nquel, y de color blanco por parte del nitrato de plomo.

Sulfato de Hierro Sulfato de magnesio

Sulfato de nquel Nitrato de plomo


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Resultado y AnlisisAl cabo de unos das se evidenciaron diversos resultados:

1. Sulfato de hierro: creci de manera significativa tornndose de un color blanco con baseverdosa a un color oscuro donde la superficie tomo una pigmentacin caf. Adems se

puedes apreciar variadas ramificaciones muy definidas y alargadas.

2. Sulfato de cobre: prosigui de una manera normal, sin llegar hasta la cima del lquidocomo en el caso anterior, conservo su color y las ramificaciones se fueron engruesando

casa vez ms en su base.


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3. Nitrato de plomo: este cristal cambio drsticamente, ya que de un crecimiento lento yescaso paso a uno completamente desarrollado. Sus ramificaciones llegaron a la cima del

lquido, se hicieron ms delgadas y definidas, conservando su color.

4. Sulfato de magnesio: este cristal tambin tuvo algunos cambios, especialmente en sutonalidad, pasando de un color azulado a uno ms bien violeta oscuro en su base con

ramificaciones bien definidas, alargadas, de tonalidad verde oscuro.

5. Sulfato de nquel: se mantuvo constante en su crecimiento, no tuvo mayores cambios, sutonalidad se mantuvo, hubieron pocas ramificaciones y de escasa longitud.


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Conclusin

En este trabajo experimental se puede concluir que al agregar cristales a una disolucin de silicatode sodio estos reaccionarn al paso de unos 5 a 20 minutos, formando as ramificaciones, los

cuales siguen creciendo al cabo de unos das.

Se puede evidenciar adems que no todos los cristales forman una misma figura y tampoco son

del mismo color, debido a las diferentes propiedades que estos poseen. Por ejemplo el sulfato de

hierro es el cristal que reacciona ms rpido formando una especie de rbol, ya que tiene forma

alargada y desarrolla unas ramificaciones que se van expandiendo por todo el espacio.

Finalmente se logro entender y explicar de manera didctica el cmo se fueron formando estos

jardines qumicos, junto con sus ramificaciones y el crecimiento de los cristales.


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Bibliografa Sitios web:- http://www.cientificosaficionados.com/experimentos/jardin%20mineral.htmhttp://triplenlace.com/- http://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_102063.htmlhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-

solido-27872.htm

Libros:- Gran enciclopedia interactiva siglo XXI /Autor: Carlos Gispert / Ao: 2000 / Volumen 4 /

Barcelona, Espaa / Editorial: Ocano.

- Secundaria activa, enciclopedia escolar / Autor: Carlos Gispert / Ao: 2000 / Volumen 3/Barcelona, Espaa / Editorial: Ocano.
http://www.cientificosaficionados.com/experimentos/jardin%20mineral.htmhttp://www.cientificosaficionados.com/experimentos/jardin%20mineral.htmhttp://triplenlace.com/http://triplenlace.com/http://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_102063.htmlhttp://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_102063.htmlhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-silicato-de-sodio-liquido-y-solido-27872.htmhttp://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_102063.htmlhttp://triplenlace.com/http://www.cientificosaficionados.com/experimentos/jardin%20mineral.htm

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