Nuevo manual de la UNESCO para la enseñanza de las Ciencias.pdf

7/15/2019 Nuevo manual de la UNESCO para la enseanza de las Ciencias.pdf

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Nuevo Manual de la Unesco para la ensedanza de las ciencias


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Nuevo Manualde 1aUnescopara la enseanzade las ciencias a

Editorial Sudamericana Buenos Aires 1975


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EDICIN E N ESPA~L UTORIZADA POR LALA CIENCIA Y LA CULTURAORGANIZACION D E LAS NACIONES UNIDAS PARA LA EDUCACION,

TRADUCCI~NE ALBERTO . J. FESQUET Y CARLOS. A. GoNDELL

P R I N T E D IN A R G E N T I N AIMPRESO EN LA ARGENTINA@1973, Unesco

Queda hecho el depsito que previe-ne la ley 11.723. @(para la ver-sin espaola) 1975, EditorialSudamericana Sociedad Annima, ca-lle Humberto l? 545, Buenos Aires.

T h M DEL ORIGINAL EN INGLS:NEW UNESCO SOURCE BO0,K FOR SCIENCE TEACHING


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Prefacio

El Nuevo Manual de la Unesco para laEnseanza de las Ciencias se ha prepara-do con el propbsito de actualizar el M a -nual de la Unesco para la Enseanza delas Ciencias proporcionando un repertorioms amplio de material cientfico aptopara incluir en l os cursos de introduccina las ciencias.h onferencia General dela Unesco, en su decimoquinta sesin de1908,resolvi que se efectuara una nuevaedicin, como consecuencia de los pedidosformulados en tal sentido por los estadosmiembros.La coordinacin de la revisin estuvoa cargo del Centro de Enseanza de laCiencia de la Universidad de Maryland,EE. UU., ajo la supervisin editorial delDr. . David Lockard, director del mencio-nado Centro y de la Clearing House onScience and Mathematics Curricular De-velopments. Fueron miembros agregadosdel equipo revisor los Dres. Alfred de Vito,J. Dudley Herron, Ralph W. efler, Ro-bert W. enefee y Wayne Taylor.La revisin final del manuscrito estuvoa cargo del Dr. H. Ibstedmt y los Sres. J.Kent y E. G. Smith.C o m o preparacin previa a la revisinse recogieron numerosos comentarios ysugerencias remitidas por los usuarios delas ediciones anteriores del Manual de laUnesco para la Enseanza de las Ciencias,tarea que estuvo a cargo de la Confedera-cin Mundial de Organizaciones de Profe-sionales de la Enseanza (WCOTP), rga-nizaciones de maestros y asociacionesprofesionales, que fueron invitadas a con-tribuir con sus sugerencias tendientes almejoramiento del mismo, y la Asociacinde Zambia para la Educacin Cientfica

coordin un estudio especial. Posterior-mente se organiz una reunin bajo losauspicios de la WCOTP, en la cual se es-tablecieron los lineamientos de la revisin.La historia del Manual de la Unescopara la Enseanza de las Ciencias se re-monta a la poca de la terminacin de lasegunda guerra mundial, en la cual, laUnesco patrocin la edicin de un peque-o volumen titulado Sugerencias paraMaestros que Ensean Ciencias en PasesDevastados, escrito por J. P. Stephenson(ex maestro de ciencias en la Escuela dela Ciudad de Londres y Miembro del Co-mit de Cooperacin de la Roya1 Societycon la Unesco, para el Reino Unido). Estelibro, de probada utilidad en las reasdevastadas, obtuvo un xito extraordina-rio en regiones que previamente habancontado con poco o ningn equipo parala enseanza prctica de las ciencias.E n 1956, dicho libro haba alcanzadoconsiderable difusin, especjalmente porla incorporacin al mismo de sugerenciasde los expertos de la Unesco en el campode la enseanza cientfica, relativas a laconstruccin de un equipo sencillo y a larealizacin de experimentos Utilizando losmateriales disponibles en la localidad. Elmismo se transform en la primera edi-cin del Manual de la Unesco para la En-seanza de !as Ciencias.En 1962 se public una segunda edi-cin, y desde entonces el libro se reim-primi 24 veces y fue traducido a 30 idio-mas. Hasta la fecha se han vendido casi750.000 ejemplares.Sera una tarea en absoluto imposiblemencionar a todos los que han contribuidoa la preparacin del presente volumen. El


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origen de buena parte del material inclui- mencionada, cabe un reconocimiento es-do en el mismo est profundamente se- pecial para las numerosas personas ypultado en el pasado y pertenece al pa- grupos que en diversas formas han con-trimonio comn de todos los maestros de tribuido a esta edicin, y tambin a aque-ciencias de todas partes. Adems de la llos cuyos nombres figuran en !os pre-labor de J. P. Stephenson y del Dr. J. facios de las ediciones anteriores.David Lockard y sus colaboradores, ya


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Agradecimientos

Muchas de las ideas que, modificadas yadaptadas para su aplicacin, figuran enel Manual proceden de trabajos de los si-guientes autores y editores: R. y M. uchs-baum, A. D. Bulman, Louis T. Cox Jr.,Alfred E. Friedl, Paul D. Merrick, AlbertaWhitfield, R. Kudo, R. Sund, L. Trowbrid-ge, Henry Holt y Co., Charles E. MerrillPublishing Company, National Science Tea-chers Association, EE. UU., Associationfor Science Education, Reino Unido, yUniversity of Chicago Press.Por supuesto, se han consultado otrosmanuales de metodologa cientfica, y seagradece cordialmente a: Source Book forElementary Science, de Hone, Joseph yVictor; A Source Book for the PhysicalSciences, por Joseph, Brandwein, Morholt,Pollack y Castka; A Source Book for theBiological Sciences, de Morholt, Brandweiny Joseph, todos publicados por Harcourt

Brace Jovanovich Jnc.; y Geology andEarth Sciences Source Book, publicado porel American Geologid Institute.Han sido muy fructferas las ideas su-geridas por proyectos de diversos cu-rrculos, tales como los Nuffield Projects,en el Reino Unido, y los patrocinados enEE. UU. por la National Science Founda-tion (es decir, ISCS, BSCS, PSSC) y losdel Departamento de Estado de Educa-cin. Expresamos nuestro reconocimientoa todas estas fuentes.El mapa estelar detallado, para las re-giones situadas entre ambos trpicos, sedebe al Sr. H.A. Diamand, experto de laUnesco en la Repblica Popular del Con-go, quien lo prepar especialmente paraesta publicacin.Todas las ilustraciones fueron dibujadaspor la Srta. Dominique Bazin y el seorPaolo Moriggia.


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Contenido

IntroduccidnCaptulo primeroRecursos, facilidades y tcnicas para laenseanza de las ciencias 15Algunas sugerencias acerca de la ensean-

l za de las ciencias 17Posibles recursos 17Empleo de los recursos 18Facilidades para la enseanza de las1 ciencias 18l La seguridad en el laboratorio 20l Herramientas y tcnicas tiles 23

l Herramientas 23Corte de vidrios 24Soldaduras 25Copias heliogrficas y diazotipias 27Construccin de un equipo de usogeneral 28Dispositivos para pesar 28Dispositivos pticos 30Dispositivos para medicin 34Otras sugerencias tiles 34Preparacin de soluciones de molaridadconocida 36Preparacin de reactivos 37Reactivos de uso general en el labo-ratorio 37Reactivos generales 37Soluciones y reactivos especiales 39

1 Fuentes de calor 32Soluciones qumicas 36

Captulo segundoCiencias fsicas 43Qumica 45Introduccin 45El mechero de Bunsen 45Identificacin de sustancias puras 46Energa necesaria para transformar alos slidos en lquidos y a stos envapor 50Aplicacin de los puntos de fusin yebullicin, y la solubilidad y densidada problemas relativos a la separacinde sustancias, de las mezclas de queforman parte 51El efecto del calentamiento en lassustancias 55

C m o preparar, recoger y ensayar al-gunos gases 57Qu es la herrumbre? 61Extractos coloreados prqcedentes deflores, como indicadores de cidos ybases 62Crecimiento de los cristales 63La materia en forma de partculas.Su movimiento, nmero y dimensio-nes 66Conductividad elctrica de las sustan-cias 69Materiales de construccin 70Electrlisis de fusiones y solucionesacuosas 73Reacciones qumicas 75La energa de las reacciones qumi-cas 79Energa elctrica de las reaccionesqumicas 81Determinacin de las causas que afec-tan a la velocidad de reaccinDescomposicin de molculas grandesen otras ms pequeas 88Construccin de molculas 90Calor y temperatura 91El calor como energa 91Dilatacin 91Termmetros 93Conductividad 94Conveccin 96Radiacin 98La cantidad de calor 99Magnetismo y electricidad 99

. Electricidad esttica 99La corriente elctrica 103Magnetismo 110Electromagnetismo 113Movimiento ondulatorio 116Produccin de ondas 116Sonido 119Luz: Produccin de luz; Reflexin; Re-fraccin;Color 122-128Balanzas 132Experimentos con la gravedad 132Inercia 135Fuerza centrpeta 136Fuerza y movimiento 137Accin y reaccin 138

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Mecnica 132


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Mquinas 138La presin de los lquidosFlotabilidad 146Tensin superficial 149La presin atmosfrica 151

Fluidos 143 143

Captulo terceroBiologa 159Introduccin 161Niveles de organizacin 161Explicacin de los niveles 161Estudiando los organismos 163Por qu los alumnos deben estudiarorganismos vivientes 163Comportamiento de las aves 164Organismos acuticos 166Embriones de pollo 167Insectos 168

Coleccionando organismos del sue-Trampas para mamferos peqheos yreptiles 170Enjaulando animales 171Planarias 172Estudiando las poblaciones 172Estudiando las comunidades 177Ecosistemas 180Estudiando las plantas 181Estudiando los animales 188Estudiando los tejidos 189Estudiando las clulas 190

lo 170 !

Captulo cuartoCiencias de la tierra y del espacioIntroduccin 195Rocas y minerales 195

193Iniciacin simple 195Propiedades fsicas de los minera-les 196Principales componentes minerales delas rocas 198

Principales grupos de rocas 199Produccin de rocas artificiales 202Tareas a realizar 203Suelos 204Suelo y agua 206Actividades adicionales 210Astronoma y ciencias del espacioInstrumentos astronmicos 21 1Cuadrantes solares 213Familiarizndonos con las estrellas yplanetas 215Observacin de fenmenos celes-tes 226Observacin de los efectos del movi-miento de la Tierra 228Modelos y demostraciones para la en-seanza de la astronoma 232Modelos para las ciencias del espa-cio 235El tiempo 239Construccin de instrumentosy de unaestacin meteorolgica 239Los vientos y el tiempoCmo se carga el aire de hume-dad 247C m o el aire pierde su humedad 248Proyectos meteorolgicos 250Las nubes y el tiempo

211

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254Apndices1. Unidades SI 2612. Conversin de unidades de otros sis-

temas a unidades SI 2633. Tabla peridica 2644. Tabla de los elementos 2665. Indicadores cido-base 2686. Humedad relativa del aire (porcenta-je) -"C 2697. Equivalencia de temperaturas en dis-tintas escalas 2698. Logaritmos 2709. Transportador, escuadra, etc. 272indice 275


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In r aduc c i n

El objetivo perseguido por los hombres deciencia, en todas las regiones del mundo,y que configura el proceso de la investi-gacin cientfica es la bsqueda de unacomprensin ms completa de los fen-menos que ocurren a nuestro alrededor.As como la ciencia en s misma esuniversal, lo es tambin la bsqueda demejores mtodos para 5u enseanza,El Nuevo Manual de la Unesco para laEnseanza de las Ciencias est integradopor ideas aportadas por maestros de todoel mundo para el empleo de los recursosy materiales comunes en la enseanzacientfica corrientemente asequibles. Es unlibro destinado a los maestros, particular-

mente a los que ensean ciencias en es-cuelas elementales y en los cursos infe-riores de las escuelas secundarias y a losque se preparan para ,dicha tara.Para que las ciencias se aprendan efi-cazmente, su enseanza debe ser experi-mental. Se halla tan prxima a la vida decada nia o muchacho que ningn maes-tro debera estar desprovisto de materia-les de primera m ano para su estudio.El mundo, dentro, debajo, alrededor ypor encima de nosotros, en todas las regio-nes del globo, presenta una interminablevariedad de fepmenos aptos para servirde tema a la enseanza de las ciencias, ascomo tambin materiales utilizables parala construccin del equipo cientfico y ele-mentos auxiliares.El Nuevo Manual de la Unesco para laEnseanza de las Ciencias ha sido pro-

yectado para que constituya una fuentede ideas para planificar actividades cien-tficas simples, investigaciones y experi-mentos susceptibles de ser realizados porlos mismos alumnos, y para la construc-cin de un instrumental cientfico senci-llo, empleando materiales disponibles en

la localidad donde se imparta la ense-anza.Como en el territorio de un pas los re-cursos difieren ampliamente, como asi-mismo en las distintas localidades, seanticipa que cada maestro deber extraerde los disponibles, los materiales adecua-dos a las necesidades de sus alumnos y alas circunstancias particulares de la en-seanza.El Nuevo Manual de la Unesco para laEnseanza de las Ciencias puede tambinser til a grupos de alumnos consagradosa las actividades propias de los clubescientficos, por ejemplo, o individualmen-te a los que realicen a ttulo personalactividades o investigaciones cientficas.No obstante, se supone que dichas tareasse realizarn bajo la gua y la supervisingeneral de un maestro, lo que permitiral alumno obtener el mayor provecho desus experiencias y hallazgos, y tambin,en muchos casos, en razn de las pre-cauciones de seguridad necesarias. Poreste motivo, el libro no est dirigido enforma directa a los alumnos.La nueva edicin revisada se ha prepa-rado con el propsito de actualizar el M a-nual de la Unesco para la Enseanza delas Ciencias para que refleje los enfoquesmodernos de la enseanza cientfica enlos niveles elementales y de los primerosciclos del secundario. En razn de la con-dicin de largo alcance de los nuevos ade-lantos en el enfoque y metodologa de laenseanza de las ciencias, no se ha inten-

tado incluir en este nico volumen indica-ciones extensas sobre estrategias pedag-gicas. Estas formarn parte de un segun-do volumen: el Manual de la Unesco paraMaestros de Ciencias, que tambin com-prender aspectos del proceso de apren-dizaje en los nios y consideraciones de


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carcter sociolgico, como, por ejemplo,las relacionadas con las actividades delos maestros de ciencias en la prcticaescolar.Si los alumnos poseen la capacidad ne-cesaria para captar los problemas que sur-gen de la aplicacin de las ciencias a suvida diaria, debern estar habilitados paralograrlo a travs de una enseanza deaqullas ampliamente fundamentada. Estaseleccionar cuidadosamente el materialprocedente de todas las categoras cient-ficas, comprendidas las ciencias de la Tie-rra y del espacio y las disciplinas inter-medias. Para lograr dicha finalidad se haampliado considerablemente la extensindel Nuevo Manual de la Unesco para la-Enseanza de las Ciencias.Esta nueva edicin revisada, incluyeuna seccin ms extensa de ciencias bio-lgicas y gran cantidad de material nue-vo en las ciencias de la Tierra y del es-pacio. La seccin correspondiente a lasciencias fsicas contiene tambin una can-tidad apreciablemente mayor que la co-rrespondiente al Manuaf anterior, de ma-terial didctico sobre qumica.Si los alumnos captan la ciencia comouna unidad, ser necesario poner nfasisen la enseanza de los conceptos clavesque constituyen los fundamentos de m u -chas disciplinas cientficas. Nociones b-sicas, como las de materia y energa y surelacin mutua y los distintos niveles enla organizacin de los seres vivos, cons-tituyen los temas claves de los principa-les captulos del libro.Aun cuando el estilo se ha conservadoen la forma ms accesible a los numero-sos usuarios del Manual en todo el mun-

do, se han introducido algunas modifica-ciones importantes en su formato y pre-sentacin, con el objeto de facilitar suempleo, y se ha incluido un fndice.El material ha sido agrupado en cua-tro captulos principales titulados: Recur-sos, facilidades y tcnicas para la ense-anza de las ciencias; Ciencias fsicas;Ciencias biolgicas y Ciencias de la Tie-rra y del espacio. Tales ttulos ng impli-can el encasillamiento mental de la ense-anza de las ciencias comprendidas endichas reas particulares.

Se ha escogido dicha divisin, no obs-tante, para facilitar la consulta, dado quequienes utilizarn el libro se ajustarn B.programas m u y diferentes, tanto en sucontenido como en lo relativo B la orga-nizacin del material, no habindose in-tentado un agrupamiento m s integral delmismo.Se ha realizado un esfuerzo tendiente amejorar la exactitud de todas las infor-maciones presentadas, incluyendo slo ex-

perimentos y equipos de probada confia-bilidad bajo diversas condiciones clim-ticas.Muchas de las figuras y diagramas dela primera edicin se han dibujado nueva-mente, prestndose mucha atencin a laseguridad en el iaborcdorio, tema acercadel cual se incluye una nueva seccin. Entodo el libro se han empleado las unida-des internacionales y del sistema mtrico

decimal. Se invita a quienes utilicen elNuevo Manual a remitir a la Unesco suscomentarios, crticas y sugerencias, sus-ceptibles de incorporarse en ediciones fu-turas.


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Captulo primero Recursos, facilidades y tcnicaspara la enseanzade las ciencias


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Al gunas sugerenci as acerca de la enseanza de las ci enci asPosibles recursos en un rea rural(actividades ecolbgicas)El campo de una granja abandonada ofre-ce una excelente oportunidlad de observa-cin del proceso conocido como sucesin.Las primeras plantas sembradas en dichocampo se denominan plantas iniciales. Amedida que la comunidad del mismo (eco-sistema) vara con el tiem,po, lgunas po-blaciones son reemplazadas por otras. Es-te reemplazo de las poblaciones se llamasucesin ecolgica. Frecuentemente es po-sible observar un rea madura, como porejemplo, un bosque adyacente a un cam-po recientemente abandonado. Es intere-sante estudiar las diversas etapas de des-arrollo y deducir cules deben ser las eta-pas intermedias.U n bosque o floresta cerca de la escue-la puede ser instructivo para: descubrirlos cambios estacionales experimentadospor los animales y las plantas; estudiarsus hbitos; descubrir dnde viven losanimales; observar cmo la vida animaly vegetal dependen la una de la otra; ycomprobar en qu medida las condicio-nes fsicas circundantes, como la hume-dad, temperatura y cantidad de luz solar,afectan a los seres vi vos; bscir ejemplosde animales y plantas tiles y dainos.Posible aplicacin: Organizar una excur-sin al campo para observar y coleccionarmateriales. Llevar los ejemplares seleccio-nados a la clase.

U n edificio en construccin puede pro-porcionar la ocasin de observar cmo 5einstalan los cables el8ctricos; cmo se

afsla un edificio; los diferentes materialesque se emplean; la diferencia entre el sue-lo excavado para las fundaciones y el deun jardn; cmo se disponen los desages.Las actividades posibles comprenden larecoleccin de muestras de materiales deconstruccin para su estudio -cables condiferentes tipos de aislacin elctrica, di-versas clases de materiales aislantes delcalor; muestras de suelos, etc.-; de ha-blar con los operarios a cargo de la ins-talacin elctrica o de la plomera o ta-reas similares. Observar el procedimientode emplazamiento y perforacin de unpozo de agua, si lo hay; examinar la ca-era de plomo. Si se halla en uso un ex-cusado en el exterior determinar cmoest situado con relacin a la provisin deagua, y por qu se e!igi dicha ubicacin.U n aserradero puede ser instructivo paraaprender cdmo se seleccionan los rbolespara su corte; para averiguar cmo se pro-tegen los rboles jvenes; qu especies seconsideran ms valiosas y por qu; obser-var el empleo de las mquinas; conocercmo se obtiene y se cura la madera ase-rrada; comprobar los cambios en la vidaanimal y vegetal cuando un rea ha sidotalada. Las posibles actividades incluyenla visita a un aserradero para observar losprocedimientos, conseguir muestras de m a-deras para estudiar los anillos de creci-miento; caminar por los bosques para vercmo se cortan los rboles y-examinar lasdiversas mquinas observando de qu ma-nera auxilian a los trabajadores.

Una granja puede ser instructiva paraobservar los diversos procedimientos de


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Algunas sugerencias acerca de la ensefianza de las ciencias 18conservacin y almacenaje de los alimen-tos; el cuidado de los animales; el cultivode las plantas y flores del jardn; paraestudiar el uso de las mquinas en la casa,el campo, el granero, el jardn y el huerto,y de qu manera los edificios y terrenosse protegen contra el fuego y cmo seprevienen los accidentes.

U n jardn con plantas y flores, puedeser instructivo para observar cmo lasplantas obtienen suficiente luz, humedady otros factores esenciales para su des-arrollo; pra aprender cmo se prepara elterreno para la plantacin; cbmo se reali-za el trasplante y de qu manera se dis-persan las semillas; para estudiar la auto-polinizacin de las flores; su polinizacincruzada y la germinacin y desarrollo delas semillas, aprendiendo a conocer lasclases de suelos ms adecuadas para elcultivo de diferentes especies de plantasy cmo se determina la calidad de un sue-lo, comprobando c mo las plantas alrnace-nan alimentos y sus cambios estacionales.Las actividades posibles incluyen visitasal jardn para observar plantas y mtodosde cultivo, recolectar semillas y frutos queilustren las formas de dispersin; la ger-minacin de semillas en la clase para in-crementar los conocimientos sobre cultivode plantas; la realizacin de experimen-tos para comprobar la accin de la luz,temperatura y humedad en el crecimientode las mismas y, si es posible, el cultivode un jardn en la escuela como forma deacrecentar los conocimientos sobre el cre-cimiento de las plantas. La discusin ubsiguiente ebe ser cui-dadosamente planeada. Para la solucinUn apiario puede instructivopara observar cmo se cuidan las abejas,la construccin de las col?nens Y cmo

de 10s problemas deben emplearse 10s da-tos adecuados y confemionarse informespor escrito de 10s hallazgos, cuando sese preparan para la estacinfra; quocurre cuando las abejas forman enjam-bres y de qu manera se las puede mane-jar con seguridad; por qu son Citiles alhombre; para observarlas cuando traba-jan y verificar cmo se desarrolla la vidaen el interior de una colmena mediante eiestudio de un ejemplo de insectos socia-les y ttiles.

U n riacho o laguna puede ser intere-sante para la observacin de las diversasclases de vida vegetal y la adaptacin de

considere que stos sern de utilidad paralos alumnos.

Empleo de los recursosEl valor de los reciirsos depende de la ha-bilidad con que se los utilice. Cada unode ellos debe usarse con un propsito, opropsitos, definido: ayudar a resolver u nproblema; ilustrar mejor un principio cien-tfico; fomentar en los alumnos el hbitode la Investigacin de su medio ambiente.Al planear una excursin, maestro yalumnos debern proponerse como objeti-vo el examen ,de un problema, o proble-mas, definido.El maestro, y quiz un pequeo grupode alumnos deberan trasladarse previa-mente al lugar que luego visitar todo elcurso, para verificar si es adecuado yaccesible.

Cuando los alumnos proyecten obtenerinformes de los pobladores del lugar, con-viene asegurarse de que los informantescomprenden la finalidad de la visita y deque sus explicaciones sern lo suficiente-mente explcitas como para que aqulloslas entiendan.

t

tallos, races, hojas, flores y frutos a lahumedad ambiente; el estudio de la adaptacin de los animales para la vida en elagua o sus cercanas, comparndolos conlos animales terrestres; observando, uscambios y los de las plantas, en el cursode las estaciones y los hbitos de reco-leccin de alimentos y construccin deviviendas en la vida animal.

Facilidades para la enseanzade las cienciasOrganizacin en la clase de un rincn delas ciencias. Destinar para este propbsitoun rincr5n de la clase, al que se denomina-r: Rincn de la Ciencia. Conseguir si esposible una o dos mesas utilizables paralos experimentos y exhibicin. Tal vez el


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19 Algunas sugerencias acerca de la enseanza de las cienciasportero de la escuela pueda colaborar con-feccionando estantes debajo de las mis-mas para guardar el material, elementos'y equipo descriptos en este libro. Se esti-mular a los alumnos para que traiganmaterial para su exhibicin en el Rincnde la Ciencia. LB permanencia de ste enla mesa no debe ser tan prolongada quedesaparezca el motivo de su inters. ElRincn de la Ciencia debe ser un lugar deactividad y cambios.Tablero para un boletn de informacionescientficas.Si se estimula lo suficiente alos alumnos, tmern a la escuela cons-tantemente material de inters, en formade recortes de diarios y revistas, por loque un tablero para informaciones cient-ficas constituir uno de dos medios de di-fusin de dicho material, corno as tam-bin de dibujos u otros trabajos prepara-dos en las clases de ciencias. U n buenlugar para el trablero de exhibicin dedicho boletn ser junto a las mesas delRincn de la Ciencia. Podr construirsecon madera blanda o conglomerado demadera.Estante-museo: Los alumnos, una vez des-pierto su inters son coleccionistas insacia-bles. Muchas de ,las cosas que coleccionenestarn seguramente destinadas a la es-cuela. Debern estimularse tales activida-des, y una manera de lograrlo ser desti-nando un estante como museo en el cualpuedan exhibirse colecciones o ejemplaresde carcter cientfico.Acuarios y terrarios. Los acuarios y te-mrios constituyen una fuente de constan-te inters y proporcionan un lugar de ob-servacin de muchos fenmenos cientficosimportantes. En el captulo tercero se ha-llarn instrucciones para la construcciny mantenimiento de acuarios.Jaulas para animales. Diversas especies deanimales pueden mantenerse en observa-cin en la clase. Algunos se adaptan a lacautividad mejor que otros. Se puede in-vitar a los alumnos a 1,levar sus animalesfavoritos a la escuela durante breves pe-rodos para su observaci6n y estudio. Enel captulo tercero se hallarn sugerencias

para la construccin de jaulas para ani-males.instalacin de una estacin meteorolgica.En el Captulo Cuarto se describen algunosinstrumentos meteorolgicos sencillos, quepueden construirse con materiales de f-cil btencin en casi todas partes. La ob-servacin diaria de los cambios del tiempoes una fuente de inters y puede const-tuir la base de provechosas lecciones cien-tficas.Cultivo de plantas. Pequeas macetas ubi-cadas en el antepecho de una ventanadonde dispongan de luz abundante, brin-darn un amplio espacio para el cultivode semillas y pequeas plantas. Si se re-quiere mayor espacio para ciertos experi-mentos, pueden obtenerse o construirsecajones chatos, con madera nueva o dese-chos.Condiciones tropicales. En los tr6picosexisten muchos inconvenientes en un la-boratorio, en particular durante la esta-cin hmeda. El material se echa a per-der, los papeles se pegan uno a otro, losinstrumentos se oxidan, dos ejemplares seenmohecen, n los lentes proliferan hongosque los inutilizan estropeando superficiespulidas con precisin. Adems, las hormi-gas, termitas y otros insectos prosiguencon su interminable obra destructora.Cuanto sea posible debe guardarse enrecipientes hermticos. Son ideales los ta-rros de vidrio con tapas bien engrasadas,y m u y tiles los frascos con tapa roscada,como los de dulces y los recipientes met-licos, como latas de galletitas y tortas,etc.; pueden transformarse fcilmente enhermticos mediante una junta de materialaislante colocada entre la tapa y el reci-piente.Las lentes de los microscopios, cuandono se usan, deben preservarse con undisecante. U n trozo de pioln embebido encreosota y colocado dentro del estuche dela lente, se ha comprobado que retardaeficazmente el desarrollo de mohos.Durante la est~cidn uviosa, los micros-copios, galvanmetros y otros instrumen-tos sensibles, deben guardarse, si es po-sible, en un armario, en cuyo interior


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Algunas sugerencias acerca de la enseanza de las ciencias 20se mantendr encendida permanentementeuna lmpara elctrica de 50 vatios. Lasagujas pueden clavarse en un trozo degnero previamente untado con vaselina.Los instrumentos metlicos como calibresa rosca, vernieres, diapasones, etc., debe-rn engrasarse. Los tornillos de los sopor-tes para retortas, anillos y prensas desujecin deben aceitarse frecuentemente.Los escalpelos deben untarse con vaseli-na y guardarse en una caja. Las partesmetlicas de las herramientas debernfrotarse con un trapo aceitado.La seguridad en el laboratorioLas actividades prcticas y experimentosconstituyen un aspecto de gran importan-cia en las clases de ciencias. La realizacinde experiencias puede resultar entreteni-da, pero tambin peligrosa y el maestrode ciencias debe asegurarse de que el tra-bajo se realice de tal manera que no seproduzcan accidentes.Muchas de nuestras actividades diariasson potencialmente peligrosas. Encenderfuego, atravesar una calle, conducir unautomvil y hastq tomar un bao, puedentener como consecuencia un accidente,pero no dejaremos de hacer estas cosaspor el peligro implcito, ms bien, ensea-remos a nuestros nios d riesgo que in-volucran ,dichas ctividades para que seancapaces de disfrutar de los beneficios delas mismas, evitando los peligros poten-ciales. Igual filosofa debe aplicarse enlas clases de ciencias. Los alumnos debe-rn aprender cules son los peligros in-herentes a cada actividad, y fla forma deevitar lo imprevisto. A continuacin se re-sumen algunas precauciones.Quemaduras y fuego. Tal vez el tipo mscomn de accidente en el laboratorio esuna quemadura. En su mayora puedenevitarse si los alumnos tienen presenteque un objeto sometido a la accin delcalor, se calienta y permanece caliente du-rante cierto tiempo. Aunque obvia, estaadvertencia por lo general no se tiene encuenta. Los alumnos pondrn un trozode vidrio o metal en una llama durantevarios segundos, luego lo retirarn y to-

carn su extremo para comprobar si estcaliente, iy lo est! Desgraciadamente, lamayora de los objetos calientes no se dis-tingue a simple vista de los frios, por suolor o su sonido. Slo el sentido del tactosuministra la prueba y, si el objeto estmuy caliente, aun tocndolo con precau-cin puede producir una quemadura. Cabeformular otra sencilla recomendacin re-lacionada con el fuego: NO oner objetossusceptibles de arder, cerca de las Ila-mas. Los alumnos deben comprender queropas, cabellos, papel, madera y muchassustancias qumicas comunes arden bas-tante fcilmente. Los mecheros que no seusen deben apagarse. Una precaucin adi-cional es la concerniente a las lmparasde alcohol: Si se proyecta hacia abajo,sobre la base del quemador un calor ex-cesivo, como por ejemplo cuando se ca-lienta el interior de metal brillante de unalata empleada como proteccin contra elviento, el alcohol puede gasificarse en elinterior de la lmpara transformndola desuave quemador en soplete m u y caliente.Cortaduras y vidrio roto. Las cortadurasmenores son un segundo tipo de acciden-te comcn. Se deben generalmente a trescausas: rotura de tubos, cada de recipien-tes de vidrio y explosivos del generadorde gas.Prcticamente todas las cortaduras pro-ducidas por tubos de vidrio pueden evitar-se si stos se envuelven en una toalla an-tes de introducir un tapn. Se puede lubri-car el vidrio del tubo con glicerina o aguay tomarlo con una toalla girando al in-sertar el tapn. Los extremos de todotubo de vidrio deben alisarse en la llama,evitando que se cierren por completo. Siesto accidentalmente ocumera y el tuboformara parte de un sistema de suminis-tro de gas, ste no podra pasar a travsdel mismo, pudiendo producirse una ex-plosin. Es menester verificar siempre losdispositivos generadores de gases para ase-gurarse de que no existen obstrucciones.Cuando el gas generado es oxgeno o hi-drgeno, dicha precaucin debe extremar-se, porque las posibilidades de una explo-sin accidental son mayoms. Para la o btenci6n de dichos gases no son recomen-


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21 Algunas sugerencias acerca de la enseanza de las cienciasdables los procedimientos que requieran elempleo de calor.Es evidente que el riesgo de cortadurasdebida a la cada de objetos de vidrio sereducir mucho si los recipientes de vi-drio se dejan en el piso o en estantesdonde exista poco peligro de derribarlosaccidentalmente. Esto es especialmentecierto en el caso de grandes existenciasde botellas de cidos, gases o lquidosinflamables.Cuando se rompa un vidrio debe serarrojado a un recipiente que tenga unamarca especial antes que a cestos norma.les de basura. Hay que tener consideracincon la persona encargada de la limpieza.

Calentamiento de sustancias en tubos deensayo. Al calentar sustancias en tubosde ensayo, debe moverse el tubo de u nlado al otro a travs de la llama, y la bocadel tubo debe ser orientada alejndola delas personas que estn cerca (vase lafigura).

Fuente de calor

Los tubos de ensayo nunca deben serllenados en ms de un tercio a una mitadde su capacidad, como preoaucin contraebulliciones y rebosaduras. Cuando setransfieran materiales de un recipientea otro, mantengase los recipientes a unaprudente distancia.Olfateo y paladeo. La nariz es un ins-trumento delicado que merece proteccin.Tenga cuidado cuando huela productosqumicos. La tcnica correcta es abanicarel gas hacia la nariz y olfatear cautelosa-mente (vase figura).Si no percibe olor, puede acercarse msy hacer un nuevo intento. La mejor reglapara el paladeo es no lo haga. Slo deben

ser colocadas en la boca las sustanciasque usted sabe que son absolutamenteinofensivas (como la sal pura de mesao el azcar). Algunos productos qumicosson tan txicos que una fraccin de gra-m o puede ser mortal.

Productos qumicos peligrosos. Cualquierproducto qumico es potencialmente peli-groso y debe ser tratado como tal. Nodebe permitirse en modo alguno a losalumnos que efecten experimentos noautorizados y no deben autorizarse losque usted no sepa que son seguros. Puedesuponer que los experimentos descritosen este libro sofi seguros, a menos quese incluya una advertencia. El peligro po-tencial tiene que resultar claro de la nota.Si no fuera as, no haga de todos modosel experimento. As como es la pistoladescargada la que mata, es el experi-mento seguro el que frecuentemente setraduce en accidentes. Sustancias comoel azcar, el azufre y el cinc en polvoson perfectamente seguras.. . normalmen-te. Sin embargo, cuando se mezclan conbuenos agentes oxidantes, como cloratoso permanganatos, forman mezclas explo-sivas. Se enumeran ms adelante unas po-cas de las ms peligrosas clases de pro-ductos qumicos, con descripciones de suspeligros.

Acidos y bases. Todos los cidos fuer-tes o minerales, como los cidos clor-hdiico, sulfsirico o ntrico, son peligrososcuando estn concentrados.Cuando se hallan diluidos su manipula-cin es relativamente segura y cualquier


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Algunas sugerencias acerca de la enseanza de las ciencias 22salpicadura puede lavarse con agua. Elpeligro mayor surge cuando el cido entraen contacto con los ojos. Para protegerlos,deben usarse anteojos de seguridad. Cier-tos cidos, como el sulfrico y el ntrico,por ejemplo, son m s peligrosos porqueson buenos agentes oxidantes. Los cidosorgnicos no son, generalmente, tan peli-grosos como los minerales, pero, existenexcepciones. El fenol (cido carblico) yel cido oxlico, son peligrosos, no debidoa sus propiedades cidas, sino porque sontxicos.Las bases fuertes, como los hidr-xidos de sodio (soda custica) y de potasio(potasa custica), pueden producir que-maduras como los cidos fuertes. Basesms dbiles, como el hidrxido de calcio(cal y agua), tambin pueden originar que-maduras si estn en contacto con la pieldurante largo tiempo. Las soluciones dilui-das, de bases, son relativamente seguras,pero, aun stas, cuando entran en contac-to con la piel, deben lavarse rpidamentecon agua abundante.Sustancias oxidantes. (Sustancias qumicasque activan la combustin o quemado.)Si se ponen en contacto con materiales queacten como combustibles, como por ejem-plo, cualquier sustancia orgnica, existepeligro de explosin o incendio. Algunosde los productos qumicos m s peligrososde esta categora son los cloratos, perxi-dos, percloratos y el cido hiperclrico.Dado que los cloratos de sodio y de pota-si0 son sustancias qumicas bastante co-munes, conviene sealar especialmente suspeligros. Se trata de compuestos establessusceptibles de ser manipulados con se-guridad, con das debidas precauciones. De-ben mantenerse alejados de los cidosfuertes, dado que al reaccionar producendixido de cloro, txico, y pueden ex-plotar. Deben conservarse apartados delas sustancias fcilmente oxidables, comoel azufre, sulfuros, fsforo, azcar, alco-holes, solventes orgnicos, compilestosamoniacales, metales en polvo, aceites ograsas y polvo de cualquier tipo.Hbitos recomendables.A continuacin seenumeran dgunas advertencias y prcti-cas que deben observarse habitualmente.

1. Usar siempre anteojos protectores cuan-do exista peligro de que sustancias ca-*lienteso custicas salpiquen los ojos.2. Leer siempre dos veces y atentamen-te las etiquetas de los frascos de reac-tivos. Existe una gran diferencia entrecloruro de potasio y clorato de pota-sio; entre cloruro de mercurio (1) ycloruro de mercurio (11); entre man-ganeso y magnesio.3. Los tubos de ensayo o partes del equi-po susceptibles de expeler gases o l-quidos, deben apunhr en direccinopuesta a todas las personas presentes.

4. Antes de usarlos, verificar siempre quelos accesorios de vidrio no tengan ra-jaduras.5. Los implementos de vidrio de todo ti -po deben colocarse en la parte poste-rior del banco del laboratorio paraprotegerlos de roturas innecesarias. Lasbotellas de vidrio deben depositarseen el suelo o sus cercanas.6. Toda herida, aun insignificante, debeser sometida de inmediato a la aten-cin mdica.7. Cuando se diluyan cidos, stos debenagregarse lentamente al agua, y no ala inversa.8. En el laboratorio el orden y la limpiezason imperativos. Los vidrios rotos oresiduos de metales o sustancias qu-micas que no se usen, deben guardarseen recipientes apropiados. Cuando al-guna sustancia se vierte por el desa-giie es menester hacer correr aguaabundante.

USO del mercurio. Aunque parezca sor-prendente, el mercurio se evapora, aun ala temperatura de congelacin del agua,produciendo un vapor inodoro, inspido eincoloro, cuya concentracin depende dela temperatura. Este vapor es txico ypuede afectar al sistema nervioso. El mer-curio penetra en el organismo fcilmente,por inhalacin, ingestibn, o a travs de lapiel. La exposicin prolongada puede con-ducir a un envenenamiento gradual, indi-cado por sntomas nerviosos y psquicos.Proteccin contra el derrame. El mercu-rio se escurre p or las hendiduras, se mez-cla con el polvo y penetra las sustancias,


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23 Herramientas y tcnicas tilescomo madera, tejas, caeras de hierro yladrillo refractario. Donde se utiliza mer-curio deben pulirse e impermeabilizarse lospisos y obturarse las grietas barnizandola superficie del piso. Cuando se derramemercurio en el suelo debe limpiarse de in-mediato, evacuando la habitacin y abrien-do las ventanas para aumentar la ventila-cin. Las puertas que comuniquen conpasillos debern cerrarse; El mercurio dis-perso debe recogerse de inmediato aspi-rndolo mediante una bomba de agua ocon el auxilio de algn compuesto parabarrido en seco. Si no se dispusiera dedichos elementos se deber emplear unaescoba y pala para residuos o un seca-dor, tratando de formar unta pequea ma-sa. Una vez logrado, se .lo depositar enun recipiente slido, de material plstico,vidrio o metal, con cierre hermtico. Sidespus de haber recogido la mayor parte,quedan an numerosos glbulos pequeiosen hendiduras y grietas an ser posiblela contaminacin. Deber aplicarse cui-dadosamente al rea contaminada, poli-sulfato de sodio o azufre sublimado. (Tam-bin es adecuado para este fin el productocomercial para pulverizaciones agrcolasdurante la hibernacin, que contiene azu-fre.) Estas sustancias reaccionan con elmercurio formando un compuesto iner-te, que no se evapora. Cuando se trabajacon mercurio es aconsejable tener a ma-no cierta provisin de azufre sublimado.

Proteccin contra los contactos con lapieI. Deben adoptarse toda clase de pre-

cauciones tendientes a impedir el contac-to de la piel con el mercurio lquido o susvapores, usando guantes impermeables ycalzado con suelas de goma, dado que elcuero absorbe el mercurio. Luego de ha-ber tocado mercurio debern lavarse cui-dadosamente las manos para reducir la ab-sorcin a travs de la piel. Luego de ha-berse producido una salpicadura, se revi-sar la indumentaria personal dado queel mercurio puede depositarse accidental-mente en las botas del pantaln, bolsilloso pliegues de la ropa.Almacenaje. El mercurio debe conser-varse en un lugar bien ventilado dondelos recipientes se mantengan frescos y pro-tegidos de la luz solar directa.No es acon-sejable el depsito sobre pisos de made-ra. Los de linleo grueso, concreto no po-roso o superficie barniuada, son adecua-dos siempre que las rajaduras o grietasse tapen y se logre una superficie pulida.No debe trabajar con mercurio o guar-dar sus frascos en las cercanas de fuentesde calor,o de amonaco. El tapn del fras-co del mercurio, cuando ste no se utilice,debe estar perfectamente ajustado. Estaprecaucin es importante porque una- evecorriente de aire que pase sobre el frascode mercurio, destapado, a k temperaturaambiente puede provocar la difusin devarios miligramos de mercurio por metrocbico de aire. Si pudiera conseguirse unavitrina con cierre hermtico, a prueba deprdidas, constituira un lugar adecuadopara guardarlo.

Herram ientas y tcnicas 'tilesHerramientasExperimentadores hbiles han logrado ele-vados ndices de manualidad con un n-mero sorprendentemente reducido de he-rramientas. Es imposible afirmar que de-terminadas herramientas constituyen unequipo mnimo. Por lo general, el experi-mentador adquirir probablemente su equi-po poco 0 poco y ninguna carencia, en

particular, lo disuadir de llevar a caboun proyecto. En primer trmino se trata-r de adquirir lo siguiente:Herramientas para trabajar con metales:tornillo de banco, sierra (para metales,martillo, destornilladores, pinzas @la-na y redonda), alicates, soldador elc-trico o de otro tipo, taladro elctrico,mechas, machos y hembras para hacerroscas, varias limas y punta de trazar.


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1.1 Herramientas y tcnicas tiles 24Herramientas comunes para madera: for-mones, serrucho comn, serrucho paracortar en el sentido de la fibra, cepillode carpintero, de acero, una escofina co-

m n o plana, berbiqu y mechas, di-versas clases de colas y cementos, pin-tura de varios colores.Corte de vidrios1.1 C mo efectuar un corte rectoU n cortavidrios no corta el vidrio, .lo par-te con una pequea rueda.Si sta est afi-lada y se mueve sobre el vidrio con lavelokdad y presin correctas, produce unafina estra o surco, astillando o pulveri-zando ligeramente el vidrio. Los bordesbiselados de la 'rueda actan a modo decuas presionando ambos lados de L es-trla, forzando al vidrio a separarse, ini-cindose la rotura. Si sta no se inicia, sedebe golpear la grieta o surco con la ex-tremidad en forma de boli3lla del cortavi-drios. Antes de intentar obtener u? corteimpecable, se debe practicar con trozossobrantes hasta adquirir la velocidad ypresin requeridas para lograr un corteparejo (obsemr la figura). El vidrio co-m n para ventanas, se obtiene en dos es-pesores: simple y doble. El simple es msdelgado y fcil de cortar. El vidrio planode hasta 0,6c m de espesor puede cortarsede la misma manera que el vidrio comnde ventana. Los vidrios de seguridad, fur-mados por dos o ms hojas cementadasentre s, requieren un equipo especial parasu corte.Id Corte de tubos de vidrioUna forma de cortar tubo de vidrio es ha-ciendo una estra en su superficie median-te una pasada 'hacia @delante con una li-ma triangular. El canto de una lima rec-tangular tambin es eficaz. El corte debeser perpendicular al eje central del tubopara que ste se parta en escuadra. Parapartirlo, se coloca sobre un banco con elpalillo de un fOsforo, o un escarbadientes,exactamente debajo del corte y, sostenien-do firmemente uno de los extremos sepresiona sobre el otro hacia abajo, produ-cindose de inmediato el corte. Otro m-todo de uso frecuente consiste en marcar

/

1.1 Cmo cortar e1 vidrioel tubo, pasando rpidamente el filo deuna lima, y luego sostenerlo con ambasmanos, con los pulgares enfrentados, epo-yados en lados opuestos de la hendidura,partindolo con un movimiento hacia afue-ra con respecto al cuerpo. Los bordes delcorte se emparejan en la llama.1.3 Cortador de vidrios con alambre paraObtengase un trozo de 60 cm de dambrede nicrome calibre 24,e impmvsense dos

resistencias


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25 Herramientas y tcnicas Qtiles 1.3agarraderas a prueba de calor, en ambosextremos. Una de ellas, provista de uninterruptor. Conctese a una fuente depoder adecuada, de 12 V, 5 A (una bate-ra de automvil o un transformador re-ductor de tensin). Verificar que los fu-sibles y el interruptor sean de la resisten-cia adecuada a la corriente que pasar porellos. El alambre deber calentarse al rojovivo en pocos segundos despus de wrra-do el interruptor. Si as no fuera, habraque revissr en primer trmino la fuentede poder y las conextones. Puede ser ne-cesario reducir la (longitud del a!ambrede la resistencia, si la misma no alcanzael grado de calor requerido. Practicar enel recipiente de vidrio una pequea ra-nura en el punto en que se cruza el aiam-bre de nicrome. Ajustar el alambre, for-mando un lazo, en la posicin necesariapara el corte. Cuidar de que $los alambresno se toquen entre s al cruzarse en kranura. Cerrar el interruptor y, al cabode pocos segundos, el vidrio por lo gene-ral se partir con un corte neto, por ellugar 'donde l alambre circundaba al reci-piente. Si esto no ocurriera al cabo de 15o 20 segundos, retirar rpidamente elalambre de nicrome y colocar el recipien-te bajo agua corriente, lo que provocarla contraccin necesaria para producir larotura del mismo a lo largo de la lneadeseada. Durante la operacin del cortese debe proceder con cuidado (ver la fi-gura).Limpieza de recipientes de vidrio. Los sol-ventes enrgicos para limpieza deben serusados por el maestro y no por los alum-nos. Disolver 100 gramos de bicromatode potasio en una solucin de 100 gramosde cido sulfiirico concentrado en un litrode agua. Los recipientes de vidrio se re-mojan en. dicha solucin, que puede em-plearse nuevamente varias veces.Precaucin: Se debe tener mucho cuida-do de que esta soluci(>n, sumamente co-rrosiva, toque la piel o las ropas. Para di-luir el cido sulfQrico concentrado, se de-be emplear un recipiente de piedra o debarro cocido, vertiendo el cido en el aguamuy lentamente, ?lado que dicho procesolibera una gran cantidad de calor.

Cort dor de vidrio improvisado conA alambre de nicrome calibre 24B pequea muesca efectuada conuna lima en el costado del frascoc interruptor en la agarraderaD cable de conexin con la fuente

un alambre para resistencia

de poderEl maestro deber aplicar sus conpci-mientos de qumica en la limpieza de man-chas de origen conocido. Si los recipientes

sucios han contenido lcalis o sales conreaccin alcalina, evidentemente debe in-tentarse en primer trmino someterlas ala accin limpiadora de un poco de cidodiluido. Si la mancha es de permanganatode potasio, deber probarse con una so-lucin de sulfito de sodio, acidulada conun poco de cido suififrico diluido, etc.Los &lcalis atacan lentamente el vidrio ylos frascos que han contenido soda cus-tica, etc., durante largo tiempo nunca re-cobran su transparencia original.SoldadurasLa soldadura se emplea para unir super-ficies metlicas, como cobre, hierro, n-quel, plomo, estao, cinc y aluminio. Esparticularmente Qtil para efectuar conexio-nes el&tricas, unir lminas metlicas yobturar juntas para evitar prdidas de l-quidos. Los soldadores elctricos comu-nes o con forma de pistola son muy usadospara conexiones, pero tambin pueden ha-cerse soldaduras con saldadores de cobreno provistos de elementos elctricos parasu calentamiento.


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1.4 Herramientas y tcnicas tiles 261.4 Tipos d,e soldaduraLa mayora de las soldaduras blandas sonaleaciones de estao y plomo. Las emplea-das para unir aluminio son por lo generalaleaciones de estao y cinc o de estaoy cadmio. Los puntos de fusin de la m a-yora de las soldaduras de estao y plomooscilan desde 165C hasta temperaturasmayores. Las saldaduras de estao y plo-m o se identifican generalmente mediantenmeros que indican las proporciones res-pectivas de dichos elementos. El primernmero expresa el porcentaje de estao,y el segundo, el de plomo. Las soldadurascon elevado contenido de estao son mu -cho ms caras que las que contienenmucho plomo. En general las que tienengran porcentaje de estao poseen puntosde fusin ms bajos que los de aqullascon elevado porcentaje de plomo. Las pri-meras son mejores para conexiones elc-tricas, en tanto que las segundas son m e-cnicamente ms resistentes.Las soldaduras se obtienen bajo diver-sas formas, que comprenden barras, aJam-bres, lingotes y polvo. La soldadura enforma de alambre puede conseguirse pro-vista de ncleo fundente o sin l.1.5 FundeHtesPara efectuar una buena junta, el metala unirse, el extremo del soldador, y lamisma soldadura deben hallarse libres desuciedad, grasa, Qxidos y otras materiasextraas que podran impedir que la sol-dadura se adhiriera al metal. Los funden-tes se utilizan para limpiar la zona en laque se efectuar la junta; para eliminar lacapa de xido que normalmente existe enlos metales y para impedir ulteriores oxi-daciones. Los fundentes tambin disminu-yen la tensin superficial de la soldaduraaumentando sus propiedades humectantes.Se debe emplear el fundente m s adecua-do para el metal que se debe soldar, se-gn se indica a continuacin:Metales Fundentes

Bronce, cobre, ResinaestaoPlomo Sebo, resinaHierro, acero Brax, cloruro deamonio

Hierro galvani- Cloruro de cinczadoCinc Cloruro de cincAluminio Estearina, fundenteLos fundentes se clasifican generalmenteen corrosivos, semicorrosivos y no corro-sivos. Estos ltimos se emplean para sol-dadura de conexiones elctricas y otrostrabajos que deben estar completamenteprotegidos de cualquier vestigio de co-rrosin. El fundente no corrosivo de usoms comin es la resina. En estado slidoes inactiva y no corrosiva. Cuando se lacalienta se torna lo suficiente activa comopara rkducir los xidos del metal ca-liente, cumpliendo as su accin funden-te. La resina puede obtenerse en formade polvo, pasta o lquido.La resina deja frecuentemente colora-cin marrn sobre el metal soldado, m u ydifcil de eliminar, pero que en cierta me-dida puede prevenirse adicionndole unapequea cantidad de trementina. Para ha-cer el fundente ms efectivo se agrega aveces glicerina a la trementina.1.6 Mtodos de soldaduraLas siguientes consideraciones de carc-ter general son aplicables a la mayora delos trabajos de soldadura:

especial

1.

2.

3.

Asegurarse de que las superficies quesern soldadas estn limpias y libresde xido, suciedad, grasa u otra sus-tancia extraa. Si es posible el mate-rial debe unirse mecnicamente, de ma-nera que la soldadura fije la unin ensu posicin, de la misma forma quela cola de carpintero fija la ensambla-dura en un trabajo en madera.Emplear la soldadura y fundente msapropiados para el trabajo a realizar.Tener presente que el punto de fusindel fundente debe ser inferior al deltipo de soldadura a emplearse.Calentar las superficies lo suficientepara 'que se funda la soldadura. El sol-dadr no debe pegarse en superficiesinsuficientemente calentadas. No obs-tante, se debe tener mucho cuidado deque el soldador no se sobrecaliente,alsoldar cobre o cuando se trata de unir


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27 Herramientas ysuperficies. Por regla general, la sol-dadura no debe cdentarse mucho msde su temperatura de trabajo. A medi-da que aumenta la temperatura de lasoldadura fundida, aumenta la rapidezde la oxidacin. Al sobrecalentarse lasoldladura fundida en contacto con elaire, se pierde por oxidacin ms es-tao que plomo.

1.7 Conexiones elctricasPara soldar conexiones elctricas debe em-plearse soldadura con nficleo de resinafundente. La razn para ello es que, porlo general, resulta difcil o imposible lim-piar los restos de fundente cido de undispositivo elctrico, provenga ste del n-cleo de la soldadura o haya sido aplicadocon un pincel. Cualquier cido generadopor la soldadura produce una corrosininadmisible. Para soldar conexiones elc-tricas se debe aplicar la punta de cobredel soldador debajo del empalme a soldar-se, con la mayor superficie posible de con-/Conexiones elktricasB Soldador/ /Soldadura con ncicieo de resina

tacto mecnico, para permitir la mximapropagacin del calor. Aplicar al empal-me la soldadura con niicleo resinoso (ob-servar la figura), cuidando no recalentarlos componentes elctricos.1.8 Soldadura con lhmparaLa soldadura con lmpara se emplea fre-cuentemente en pequeos trabajos, o enaquellos cuyo acceso es relativamente di-fcil. Pueden utilizarse lmparas alimenta-das con propano o con alcohol. El proce-dimiento general consiste en proyectar lallama de la lmpara sobre las superficiesa unirse, aplicando entonces la soldaduraen fro, en forma de barra o alambre. Lassuperficies calentadas fundirn la solda-

tcnicds tiles 1.10dura. A medida que sta se funde, todoexceso deber limpiarse antes de que sesolidifique, con ayuda de un trapo hmedo.Copias heliogrficas y diazotipiasConsganse dos lminas de vidrio de apro-ximadamente 25 c m por 35 cm. Ribetensecon cinta adhesiva, confeccionando con lamisma una bisagra a lo largo de uno delos lados ms largos.1.9 Copias heliogrficasColquese una hoja de papel heliogrfico,para copias azules, con la cara verdosahacia arriba, sobre uno de los vidrios, yencima de la misma, el objeto a copiar

(ver la figura), sujetndolo en la posici6ncorrecta con el segundo vidrio. Medianteeste procedimiento podrn reproducirse, unnegativo fotogrfico, una hoja, un trozode encaje, etc. Expngase al sol duranteun perodo comprendido entre 20 segun-dos y varios minutos, segn la luminosi-dad del cielo. Lvese luego la copia azulen una cubeta con agua durante varios mi-nutos, con lo que se eliminar todo elpesto 'de la sustancia sensible a la luz.Pngase a secar sobre una tabla pulida yplana.1.10 DiazotipiasEste procedimiento, hasta la etapa de1lavado es igual al de las copias he1iogi.a-fims, pero el papel no debe lavarse conagua. En cambio deber exponerse a laaccin de vapores de amonaco durantealgunos minutos, en el interior de un re-cipiente grande. A partir de entonces, la


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1.10 Construcci6n de un equipo de uso general 28luz y0 no producir& cambio alguno en elpapel (ver 10 figura).

A tapaD B frasco de boca anchac papelD deposito de amonacoE vapores de amonacoEstos experimentos pueden inducir 0algunos alumnos a trabajar con materialfotogrfico ms sensible, empleado en c-maras. Para mayor informacin sobre re-velacin de pelculas y copias fotogrfi-

ca5, consultar a los negocios de fotografalocales.1.11 Preparacin de papel para copiasPreparar soluciones de ferrocianuro de po-tasio (10 g, en 50 cm3 de agua) y de ci-trato frrico de amonio (10 g, en 50 cm3de agua). Estas soluciones se preparan se-paradamente y se conservan en una habi-tacin oscura o bajo iluminacin atenua-da. Para su empleo se mezclarn cantida-des iguales en una cubeta plana, de vi-drio o esmaltada, bajo iluminacin dbil.El papel se sensibiliza aplicndole la so-lucin mezcla con un pincel ancho y suaveo dejndolo flotar en la misma unos po-cos segundos. Luego de sensibilizado debecolgarse en el cuarto oscuro hasta que seseque.

heliogrficas, azules

Construccin de un equipo de uso generalDispositivos para pesar1.12 Una balanza simpieCon un clavo, perforar cuatro agujerosequidistantes en el borde circular de unalata en desuso. Pasar por estos orificioscuatro cordeles que se anudarn juntos porsu extremo libre. Suspender el platillo debalanza asf formado, de una banda de go-m a colgada de un clavo (ver la figura).Si no se dispone de un juego de pesas, sepuede graduar la balanza empleando vo-lmenes conocidos de agua en un vasograduado y practicando marcas en el so-porte vertical de madera, en coincidenciacon el borde del platillo. Luego puedenseleccionarse piedras que provoquen unaextensin equivalente y marcarlas paraque en el futuro hagan las veces de pesas.Tambin se pueden emplear monedas.1.13 Balanza de resorteColocar un resorte de acero en espiral, enel interior de un tubo que lo protegercontra posible deterioro.ta lectura se efec-

tuar en la parte inferior del tubo, sobreun mbolo de madera graduado (ver 10figura). Comenzar por arrollar el resorte,fijndolo moUiante una argolla con roscaa un tarugo que ajuste exactamente en eltubo (U; bamb o material plstico) ele-gido. El otro extremo del resorte se su-jetar mediante una grapa de alambre, aun cilindro de madera que se deslizarpor el interior del tubo. Fijar el tarugoai extremo superior del tubo e insertar enl un gancho para suspensin de la ba-lanza y otro similar se atornillar en labase del cilindro, procedindose entoncesa su graduacin.1.14 RomanasSe puede improvisar una balanza de lasdenominadas romanas, o tambien dan+sas, utilizando trozos cortos de caflo deplomo para agua corriente como contra-pesos y aros de alambre como pivotes (verla figura).La barra puede ser de madera o metal.En este ltimo caso debern pfiactiarse


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29 Construccin de un equipo de uso general 1.16

simple

escotaduras, con una lima, en su parteinferior paria indicar las posiciones de equi-librio correspondientes a distintos pesos.1.15 Construccin de una balanza con unaConseguir un pequeo perno, que pase porel interior de una pajita para sorber re-frescos y atornillarlo unas cuantas vuel-tas, en una de sus extremidades. Determi-nar aproximadamente el punto de equi-librio de este dispositivo y atravesar unaaguja de coser por el interior de la pajitapara que haga las veces de pivote. Paraasegurar la estabilidad el agujero se prac-ticar algo lms ,arriba del dimetro de lapajita (ver la figura).En el otro extremo de sta, efectuar uncorte en forma de pequea escotadura. Unavez fijada la aguja en su posicin, apoyar-la sobre los bordes 'de dos cubreobjetospara microscopia, o sobre los filos de doshojitas de afeitar, sostenidos paralelamen-te mediante un bloque de madera y unabanda de goma. Ajustar el perno hastaque la pajita oscile aproximadamente unos30 gradas con respecto a la horizontal.Colocar verticalmente detrs de la escota-dura, un trozo de cartulina, sostenido me-diante un broche para ro@ o un trozo demadena y una chinche 'para ibujo.El mis-m o har las veces de escala.Colgar de la escotadura un cabello oun pequkfio pedacito de papel y observarla defleccin de la balanza. La escala de-

pajita para beber refrescas

e

1.14 Romanas

1.13 Balanza de resorte

ber calibrarse para poder efectuar lectu-ras cuantitativas.El papel de aluminio procedente de losatados de cigarrillos es adecuado para laconfeccin de pequeas pesas. Debe cor-tarse en trozos que pesen 1 mg, 2 mg, etc.y colocarse en la escotadura con la ayudade un pedacito de alambre de cobre cur-vado, que haga las veces de pinza. En lacartulina se trazarn marcas indicadorasde las distintas posiciones de equilibriode la varilla. Podr modificarse la sensibi-lidad de la balanza ajustando la posicindel perno.

1.16 Balanza con una pajita para sorberrefrescos

1.16 Balanza de astil muy sensibiePara construir esta balanza hacen faltaunas pinzas para ,ropa, na aguja de tejerrgda de unos 30 c m de largo, dos etlfile-res o agujas y un soporte que puede seruna botella de leche o un tarro de con-servas.


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1.16 Construccin de un equipo de uso general 30El astil de la balanza est constituido Dispositivos pticospor la aguja de tejer pasada a travs delresorte de las pinzas para ropa. Los dosalfileres clavadas en los costados de sta,harn las veces de pivotes, fijados ligera-

mente por debajo con respecto al agujeropor el que pasa la aguja de tejer. Estaltima debe formar dos brazos exactamen-te iguales hacia ambos lados de las pin-zas para ropa, a la que se puede fijar in-sertando a modo de cua una astilla en elresorte de las pinzas. Estas sostendrn ensu parte inferior un lpiz que servirde fiel a la balanza. Co m o platillos se to-rnarn dos tapas metlicas de cajas, encuya circunferencia se perforarn orificiosequidistantes, por los que pasarn hilosque, anudados juntos en sus extremos, for-marn lazos por los que se colgarn delastil. Una vez equilibrados los platillosconvendr limar dos muescas en la agujade tejer para impedir que aqullos se des-licen. Finalmente se colocar una. scalagraduada en el interior de la botella, de-lante de la cual oscilar el fiel.

Pueden usarse como pesas monedas, ta-pas tipo corona, fsforos, etc., una vezcontrastado su peso. A falta de estas co-sas, colocar en los platillos dos frasquitosidnticos y verter en uno de ellos una can-tidad conocida de agua, con la ayudade1.16 Balanza de astilmuy sensible

w -un vaso graduado. Si no se dispusiera deninguno de estos elementos, una jeringahipodrmica en desuso puede hacer lasveces de probeta graduada en centmetroscbicos, para medidas pequeas. Se pue-den improvisar pesas fraccionarias sus-pendiendo ganchos de alambre del astil.

1.17 Una lupa sencillaEnvolver una vuelta de alambre de cobrealrededor de un clavo, formando un aro.Sumergirlo en agua. Retirarlo y observara travs del mismo. Se dispondr enton-ces de una lupa similar a las primerasusadas. Frecuentemente este tipo de lenteproporcionar aumentos de cuatro o cincoveces.Si se golpea fuertemente el alambre con-tra el borde del vaso caer una gota de

agua. Debido a la adhesin entre el alam-bre y el agua, el lquido remanente for-mar una lente muy delgada en su centro,es decir, cncava.1.18 Empleo de una gota de agua comoColocar cuidadosamente una gota de aguasobre una lmina de vidrio. Acercar el ojoa la misma y observar ,algn objeto a tra-v6s de ella y del vidrio. Puede hacer lasveces de lupa simple.

lupa

1.19 Un modelo de telescopio refractorPoner una lente de foco largo en uno delos extremos de un banco ptico (ver enCaptulo Segundo, experimento 2.219),apuntando a una escena cualquiera a tra-vs de una ventana. En el lado opuestodel lente, colocar una cartulina blanca enel punto en que la imagen se forma msntidamente. Luego, aproximar por detrsde la cartulina una lente de foco corto, demanera que aqulla se encuentre con res-pecto a la lente a una distancia inferiora la distancia foca1 de sta. Retirar enton-ces la cartulina y observar la escena a tra-vs de ambas lentes.


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31 Construccin de un equipo de uso general 1.211.20 Proyector para pelculas o slidesLa base del instrumento es un trozo demadera de 40 por 10 por 3 cm. Una tabli-ta de madera terciada de 10 c m de anchoy 25 c m de largo, insertada verticalmenteen una ranura tallada en la base sirve parael paso de la pelcula. Una ventana de35 por 23 mm recortada en dicha chapa,har las veces de %krtura, limitando lacantidad de luz que atraviesa el cuadrode la imagen. La misma pelcula quedarmantenida contra la ventana, en posicinvertical, mediante unas presiilas fabrica-das con alambre de broches para papeles,que se curvarn fcilmente para adaptar-los al ancho de la pelcula; los extremos,cortados y aguzados con una lima, pue-den clavarse en la chapa de rnadera ter-ciada, en la posicin requerida. No es ne-cesario emplear carretes. La peicula sehace correr de una escena a otra tirandopor uno de sus extremos. Su tendencia-acurvarse basta para mantenerla en su sitio(ver la figura).La lmpara es una bombilla de faro deautomvil, montada sobfe un bloque demadera cuya posici&n puede regularse ha-ciendo que se deslice entre dos rieles demadera clavados en la base. Se puede em-plear como condensador un baln o fras-co con agua colocado de modo que laimagen de la lmpara ilumine toda la ven-tana. Una vez hecha esta regulacin, sefijarn en su posicin la lmpara y elcondensador empleando cola.El objetivo estar montado en un ta-rugo de madera, que a su vez estar fir-memente ajustado sobre otro bloque del

mismo material dispuesto en forma simi-lar al soporte de la lmpara, deslizableentre dos guas de madera. Se regularla altura del objetivo hundiendo ms omenos el tarugo en su agujero, de maneraque el centro del filamento de la lmpara,condensador y objetivo estn alineadosy a la misma altura con respecto a la base.Es nekesario encerrar la lmpara y elcondensador en una caja de madera ter-ciada o cartn, como lo indican las lneasde puntos de la figura. Este proyector slopuede funcionar en una sala oscura. Sepueden utilizar en una habitacin parcial-mente oscurecimda, aparatos comercialesque emplean lmparas de 100 vatios, peroen tal caso, el problema de la disipacindel Calor producido por la lmpara es con-siderable.1.21 Un microproyectorEl sistema 6ptico de este aparato se dis-pone de la misma manera que el del pro-yector de pelculas en tiras. Las diferen-cias en su construccin son necesarias enrazn del tamao de los objetos (prepara-ciones microscpicas u objetos pequeosmontados en forma similar) y al empleode un objetivo de foco mu y corto paraobtener una gran ampliacin de la ima-gen. La lmpara es una bombilla de farode automvil y el condensador una pe-quea ampollita de vidrio de 1,5 a 2 c mde dimetro, soplada en un pequefio trozode tubo y el objetivo, uno de microscopio,adquirido en el comercio.La base del aparato es una pequea ar-tesa de madera de 10 por 7 por 4 m, quese construir clavando dos tiras de made-ra de 4 c m de ancho en los bordes de unatablita de 10 por 5 por 1 cm. Estas dimen-siones no son crticas y pueden modificarsede acuerdo con el material disponible. Enuno de los extremos de la artesa se co-lmar una placa terminal para sostn delobjetivo, que se construir con un trozode madera terciada de 9 or 7 cm, con unagujero circular de 2,3 c m de dimetro.Encastrar en la artesa una linterna reotanguiar que se improvisar fcilmente fi-jando una bombilla de automvil con SUsoporte en una caja metlica rectangular.


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131 Construccin de un equipo de uso general 32Se practicarn orificios a lo largo del con-torno superior de ia mja para asegurar laventilacin y un agujero de 1,5 c m dedimetro para alojamiento del condensa-dor que se fijar en su posicin medianteun alambre de cobre que rodee su cuello,pasando por los agujeros practicados a talefecto en la lata.

1.21 MicroproyectorLa lmina portaobjetos se deslizar porlas ranuras talladas en el reborde de laartesa, las que lo sostendrn en posicinvertical de manera que la luz provenientedel condensador pase 0 travs del mismo.La posicin de dichas ranuras se determi-nar de la siguiente forma:El objetivo de microscopio se ajustarfirmemente en un agujero practicado enun trozo de madera terciada de 7 por 4cm, mantenido en contacto con la placaterminal por medio de unas pinzas de pan-talones como las que utilizan los ciclistas,lo que permitir regular la posicin delmismo centrndolo con reiaciri al ejeptico del sistema.En el dibujo los diversos elementos apa-recen m s separados entre s de lo quedeben estar en la prctica, con el objetode que sus posiciones relativas 'puedanapreciarse con mayor claridad. Para po-ner a punto el aparato, se deber despla-zar juntos hacia adelante, la placa, la lin-

terna y el condensador hasta que la luz,atravesando el objetivo, forme una ima-gen (de una muestra botnica, por ejem:plo), sobre una pantalla cuadrada de vi-drio despulido de 30 c m de lado, empla-zada a unos 60 cm del extremo frontal dela artesa. Una vez determinada la posicincorrecta del portaobjetos se practicarn en

el borde de la artesa unos cortes de sierraque servirn para todas las diapositivas aproyectarse. Este aparato servir igual-mente para ilustrar los anillos de Newtony otros fenmenos d e difraccin (ver lafigura).1.22 Empleo del microscopio como micro-Si se emplea una fuente de luz m u y bri-llante, la imagen proveniente de4 ocularde un microscopio compuesto puede pro-yectarse sobre una pantalla con la ayudade un espejo. U n proyector potente, dediapositivas, proporcionar una buenafuente luminosa.

proyector

Fuentes de calor1.23 Quemador a velasPuede construirse un quemador sencilloen la tapa o' en el fondo .de una lata y al-gunas velas. Estas se fijarn al fondo dela lata mediante la cera fundida. El que-mador es m6s eficiente si las velas semantienen aproximadamente del mismolargo (observar e1 dibujo).

1.23 Quemador 1.24 Quemador a carb6r.a velas de lefla

1.24 Quemador de carbn de lea cons-truido con una lataTomar una lata grande de unos 10 c m dedimetro como mnimo. Aproximadamentea la mitad de su altura, dibujar seis ven-tanas triangulares, en torno de la misma,como indica la figura. Cortar los lados in-feriores del tringulo respetando el ladosuperior, formando ventanas. Replegar en-tonces las lminas triangulares hacia aden-tro formando una parrilla sobre la que se


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33 Construccin de un equipo de uso general 1.26pondr el carbn. Limar el borde cortan-te de dichas ventanas y hacer agujerosde ventilacin.1.25 Lmpara de alcohol construida conConseguir un frasco de tinta provisto deuna tapa metlica de rosca. Con un clavoperforar un agujero en el centro de estatapa. Agrandar luego el agujero haciendogirar una lima triangular hasta que tengade 8 a 10 mm de dimetro. Pulir este ori-ficio valindose de un objeto redondo yduro. Recortar en una lata delgada, o enuna hoja de metal, un trozo de unos 2,5c m de ancho y 4 c m de largo. Arrollarloen forma de tubo alrededor de una varillade hierro o madera cuyo dimetro corres-ponda al del orificio practicado en la tapadel tintero. Insertar el tubo en el orificiode manera que penetre 1 c m en el interiordel frasco. Se puede soldar el tubo a ni-vel de la tapa y a lo largo de su aristalibre. La mecha puede hacerse con desper-dicios de algodn, con un trozo de toallade bafio de algodn o con un haz de hi-los del mismo material. Asegurarse de quesea suficientemente larga para extendersesobre el fondo del frasco. C o m o combusti-ble se emplear alcohol desnaturalizado oa,lcohol e madera.En los pases clidos debe confeccio-narse una tapa para cubrir la mecha cuan-do no se utiliza la lmpara. U n viejo ca-puchn de lapicera fuente puede servirpara este propsito. Si se dispone de lavaina de bronce de un cartucho de ri-fle puede emplearse para construir el tuboy el capuchn, cortndola con una sierrapara metales en el lugar conveniente (verla figura).

un frasco de tinta

1.26 Un mechero de BunsenSi no se dispone de un mechero de Bun-gen, su construccin utilizando materialessobrantes constituye una tarea simple einstructiva. No existen especificacionesprecisas en cuanto a tamao y los mate-riales para su construccin dependen delcontenido de la caja de sobrantes. Los tu-bos de bronce pueden ser de alrededor de1 c m de dimetro, pero si los disponibles

son de dimetro diferente, adelante, y aimprovisar.Fundir trozos de plomo sobrante, enuna caja slida de hojalata o en un re-cipiente descartado y verter dicha solu-ci6n en una lata de pomada para zapatos.Esta proporcionar una base slida, A, almechero (la lata puede quitarse) (ver la

1.1 Lmpara 1.26 Mechero de BunsenA base de piornoB tubo de bronce para laentrada del gasc tubo de inyeccin debronceD canE agujero para toma deaire coincidente con eldel can DF anillo de alambre decobre

de alcohol

figura). Se perforarn los agujeros vertica-les y horizontales, en la forma ilustrada,que llevarn los tubos B y C. A stos seles dar una forma ligeramente cnica yse los introducir a martillo en el plomo.El tubo B, para la entrada del gas, pene-trar unos 2 c m en la base, pero el tubode inyeccin, C, deber penetrar apenasen el agujero horizontal.Una vez verificadas las dimensiones deltubo C, se lo rellenar con un tapn deplomo, el cual se verter fundido en' suinterior, alrededor de una aguja de coserengrasada que previamente se habr co-locado en el centro del tubo, la que unavez extrada dejar libre el conducto deinyeccin. Durante ,la operacin de ver-tido de la fundicin de plomo, el tubo de-ber mantenerse encajado en un bloquede madera en el que se haya perforadoun agujero donde se colocarn tubo yaguja perfectamente centrados. Para laconfeccin del caflo D y el collar E, serequieren tubos de dimetro adecuado, en


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1.26 Construccin de un equipo de uso general 34los que se practicarn orificios coinciden-tes para la toma de aire. Si la construc-cin del collar presenta inconvenientes po-dr sustituirse con un tubo hecho de ho-jalata, aunque no quedar tan bien. Si eltubo D no ajusta bien en el C, podr fi-jarse en la posicin correcta mediante unadhesivo del tipo epoxi.La forma ms fcil de hacer ambos agu-jeros coincidentes en D y E es introdu-ciendo en ambos tubos sendos tarugosligeramente cnicos, los que se sujetarnen el tornillo de banco. Aplnense los tu-bos ligeramente con una lima y perfren-se con una mecha de 0,5 cm. Finalmentese terminar la forma de los agujeros conuna lima redonda, puliendo con la mismala superficie interna del collar para quegire fcilmente sobre D. Sobre este ltimoy exactamente encima del collar se soldarun anillo de alambre de cobre, para evitarla prdida del regulador de aire.

Duplicando los agujeros, es decir, per-forando ambos lados de los tubos, la en-trada de aire puede ser excesiva, decayen-do el rendimiento del mechero. Este nodeber dejarse encendido demasiado tiem-po porque podra ablandarse el plomo delinyector y cerrarse el conducto.1.27 Empleo del gas propanoUna fuente de calor de poco costo y con-veniente es la proporcionada por una latatipo aerosol de gas propano. Pueden obte-nerse en diversos tamaos y dispositivosy son tiles cuando no se dispone de ins-talacin de gas en el laboratorio.Dispositivos para medicin1.28 U n calormetro sencilloConseguir pequeas latas de conserva quequepan holgadamente en el interior de u nfrasco de dulce. Cortando prolijamente laparte superior de las mismas con un abrz-latas rotatorio, podrn hacer las veces deexcelente calormetro (ver la figura).Se evitar que la lata 5e deslice haciael interior del tarro, colocando alrededorde su borde una banda de goma fuerte, obien cortando muescas en el mismo, lasque se doblarn ligeramente hacia el ex-

terior. Este sistema de suspensin,as co-m o la baja conductividad del vidrio y elaire contribuirn a su eficiencia.

En algunos pases se pueden conseguirtazas de poliestireno expandido (espumade estireno), que hacen excelentes calor-metros. Otros, igualmente adecuados, pue-den construirse con dos recipientes metli-cos o vasos de vidrio. Se seleccionarn losrecipientes, de manera que uno de ellosentre en el interior del otro, dejando unespacio libre de por lo menos 1 c m entreambos, el cual se llenar con lana de vi-drio o papel arrugado.1.29 Probeta o cilindro graduado paraElegir varios recipientes de vidrio con la-dos perpendiculares y de diversas dimen-siones. Los frascos de aceitunas son m u ytiles para transformarlos en probetagraduadas. En su parte exterior se pegarverticalmente una tira de papel de apro-ximadamente 1 cm de ancho a partir de1 c m de su borde superior. Conseguir lue-go una probeta graduada de las que sevenden en el comercio, de capacidad apro-ximadameote igual a la del frasco elegidoy verter agua en la misma en cantidadsuficiente como para llenar aqul hastala parte superior de la escala de papel.Trazar una lnea y anotar debajo, la can-tidad de centmetros cbicos de agua ver-tidos. Repetir la operacin con cantidadesmenores hasta completar la escala.

mediciones

Otras sugerencias tiles1.30 U n pie simple, para calentarRecortando los lados de una lata p u d e


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35 Construccin de un equipo de uso general 1.35construirse un soporte sencillo. Convienepreparar do5 o tres de stos, adaptables Bdiferentes mecheros y para usar como SO-portes. Alrededor del borde superior debe-rn perforarse agujeros que permitan lasalida de los residuos de la combustin.

1.31 CalentadorPuede confeccionarse con una lata de acei-te en desuso. Se llena con agua y se ca-lienta por su parte inferior. Se envuelvealambre de hierro alrededor de un tubode ensayo, formando una manija. La sus-tancia a calentar se coloca en el interiordel tubo utilizndose el calentador en laforma que ilustra la figura.

f th

U1.32 Preparacin de agua destiladaPuede emplearse una caldera para propor-cionar el vapor, que se condensar en elinterior de un frasco de dulce provisto deun tapn grande y sumergido en una ca-.cerola-con agua fra. Para hacer las juntaspueden emplearse tubos de goma, cintaadhesiva o arcilla (ver la figura).1.33 Horno de aire calienteU n recipiente grande de hojalata puedeservir como horno de aire caliente. Perfo-rar con un agujero en la tapa y tapar conun corcho que llevara atravesado un ter-

mmetro. Colocar dentro del recipiente unsoporte construido con tela metlica, conforma de puente, sobre el cual asentarel plato o cpsula.

n1) 1.32 Preparacin de agua destilada1.33 Horno de aire caliente

rrr/

1.54 Pinzas para tubos de ensayo

1.35 Pinzas para laboratorio1.34 Pinzas para tubos de ensayoSe puede fabricar unas pinzas para tubosde ensayo, curvando un alambre fuerte, yflexible, de hierro o latn en la forma in-dicada por el croquis. El alambre de unapercha metlica vendr m u y bien para esteobjeto.1.35 Pinzas para laboratorioCon tiras flexibles de flejes o sunchos, co-m o los que emplean los encajonadorespara precintar, se pueden improvisar unaspinzas m u y atiles.Las dos pinzas representadas en la fi-gura miden alrededor de 12 c m de largo.Uno de los modelos puede construirse


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1.35 Soluciones qumicas 36abrazando o remachando juntas, por unextremo, dos tiras, que se curvarn y re-cortarn para darles la forma deseada. Elotro modelo est formado por una solabanda de 25 cm de largo; para obtener

el cabezal redondo se ha Curvado la partecentral de la .banda alrededor de una va-rilla de hierro de dimetro conveniente.Luego se han recortado y curvado ambasramas para darles la forma requerida.

Soluciones qumicasLa mayora de las reacciones qumicasque se estudian en los cursos de introduc-cin a las ciencias tienen lugar en solu-ciones. Normalmente, la sustancia de quese trata est disuelta en agua u otro sol-vente. Es el material disuelto el que ex-perimenta cambios qumicos. Aunque 10dicho constituye una buena regia gene-ral, no obstante, no siempre ocurre asl.En diversas experiencias descriptas en estelibro, el agua es objeto de cambios qumi-cos, es decir, participa en las reaccionesqufmicas. Como normalmente el intersest centrado en la sustancia disuelta (so-luto), importa conocer qu cantidad dela misma contiene un volumen determina-do de solucin. Por ejemplo, el vinagre esuna solucin diluida de cido actico, quetransmiteal vinagre su sabor agrio y, porlo tanto, su concentracin es importante.La mayora de los vinagres comercialesson soluciones al 5 por ciento, es decir,que 100 g de vinagre contienen 5 g decido actico. El porcentaje en forma depeso es una manera de expresar la con-centracin de una solucin. Sin embargo,como toda transformacin qumica implicauna accin entre molculas, es convenien-te expresar dicha concentracin en trmi-nos moleculares ms que mediante supeso. En otros trminos: deseamos definirla concentracin, de tal manera que, vd-menes iguales de dos soluciones diferen-tes, de igual concentracin, contengan elmismo nmero de moltkulas. Este tipo deconcentracin se designa con el nombrede molaridad. Es el trmino empleado eneste libro para indicar el grado de con-centracin y se representa en forma abre-viada como M.e@n dicha notacin,-

solucin de 1 M significa que un litro dela misma contiene un mol del soluto (6,2X 1023 molculas).Preparacin de soluciones demolaridad conocidaPara preparar una solucin de molaridaddada, se requiere solamente pesar el n-mero de moles necesario y disolver dichopeso en agua destilada hasta formar unlitro de solucin. Mas, jcmo pesar losmoles? Para ello es necesario conocer elpeso molecular de la sustancia. U n ejem-plo servir de ayuda.Suponga,mos ue se desea preparar 2 Mde solucin de MgSO. El primer paso con-siste en determinar el peso de 2 moles deMgSO,. El peso de un mol se calcula su-mando los pesos atmicos de todos lostomos representados en la Mrmula, es-cribiendo su total en gramos:

1 tomo de M g 1 X 24,3 = 24,31 tomo de S 1 X 32,l =32,l4 tomos de O 4 X 16,O = 64,O

TOTAL 120.4-@eso rnolecular)U n mol de MgSO, pesa 120,4 g. Para ha-llar el peso de dos moles, se multiplicardicha cifm por dos (se podd calcular elpeso de cualquier nmero de moIes, mul-tiplicndola por el mismo). Asf, el pesode dos moles de MgSO, es igual a 2 X120,4 g = 240,8 g. Luego, para prepararuna soluci6n de 2 M , debern pesarse240,8 g de MgSO, en una balanza y di-solverlos en agua destilada. Una vez quedicha sustancia se haya disuelto se agre-


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37 Soluciones qumicas 1.38gar ms agua hasta que el volumen totalde la solucin sea igual a un litro. Podrobtenerse una solucin de igual concen-tracin (2 M) disolviendo la mitad de lasustarcia sblida en agua hasta formar unvolumen de 500 ml de solucin,o la cuar-ta parte de la misma en agua suficientepara hacer 250 ml.Algunos productos qumicos contienenagua 'de hidratacin '(o cristalizacin) esdecir, que el agua forma parte de los cris-tales slidos. En dichas sales,el agua debeconsiderarse como formando parte de lafrmula al oalcuiar el peso de un mol dela sustancia slida. Por ejemplo: el cloru-ro de magnesio cristaliza como: MgCI,6 H,O, lo que significa que en cada fr-mula unitaria del mismo (de 1 molcula),incluye 6 molculas de agua. Por lo tanto,el peso de un mol de MgCI, 6 H,O esigual a:

1 tomo de Mg : 1 X 24,3 = 24,32 tomos de C1: 2 X 35,4 = 70,812 tomos de H: 12 X 1,0= 12,O6 tomos de O: 43 X 16,O = 96,O

Acido clorhdrico, 3 M. iluir 258 ml decido oi 11,6M (HCIal 35 por ciento).Acide ntrico, 3 M. iluir 195 ml de cidoa 15,4M (HNO al 69 por ciento).Acido sulfrico, 6 M. Diluir 168 ml decido a 17,s M (H,SO, al 95 por cien-to). En este caso verter el cido sulf-rico lentamente en las tres cuartas par-tes del volumen final de agua, y cuandola solucin se haya enfriado, agregaragua hasta completar un litro.

1.37 Bases diluidasHidrxido de amonio, 3 M. iluir 200 mlde solucin concentrada (NH, , 14,s M,28 por ciento) a 1 litro.Hidrxido de calcio, 0,02 M; 1,5 de solu-cin saturada de Ca (OH)2 por litro.Emplear una cantidad algo mayor deCaCO,, filtrado y protegerlo del CO, delaire.Hidrxido ,de sodio, 3 M. isolver 126 gde barras (95 por cientt) en agua ydiluir a 1 litro.

TOTAL 203,l(peso molecular)Luego, un mol de MgC1, 6 H,O pesa203,l g.Las concentraciones de la mayora delas soluciones citadas en este libro no re-quieren gran exactitud y se puede redon-dear el peso del soluto al gramo ms pr-ximo.Preparacidn de reactivosLos volmenes se expresan en mililitros(mi) en litros (1). U n mililitro equivale aun centmetro cbico (cm3 o cc). Paratodos ,losfines prcticos, las masas se ex-presan en gramos (g). En muchos casosse indica la solucin molar (M) orres-pondiente. Para la misma debe emplearseagua destilada.Reactivos de uso general en el laboratorio1.36 Acidos diluidos,3 molesEmplear la cantidad indicada de cido con-Acido actico, 3 M. iluir 172 ml de cidocentrado y diluirla a un'litro.a 17,4M (99-100 or ciento).

Reactivos generales1.38 Electrlito para acumuladores deLa densidad relativa del cido sulfricoen diversos estados de la bateria es: 20-talmente cargada, 1,28; media carga, 1,21;descargada, i,15.Estas cifras son aproxii-madas. Para el llenado y carga inicial de-ben seguirse las indicaciones de los fabfi-cantes, usualmente impresas en la batera.La siguiente es una guia aproximadapara preparar una solucin de cido sd-frico de una densidad relativa de 1,28:en un vaso de vidrio lleno hasta 10s dostercios de agua destilada, se agrega el ci-do sulfrico concentrado, lentamente y re-volviendo, hasta que la solucin est casia punto de hervir. Se deja enfriar y 5eagrega ms cido, con idntica precaucinhasta que nuevamente, la solucin estcasi hirviendo.'Una vez que se haya en-friado a ,la temperatuna ambiente se ajus-tar la densidad relativa, de acuerdo conla lectura del densmetro, agregando mscido o ms agua. Siempre que se debamanipular cido concentrado se proceder

plomo


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1.38 Soluciones qumicas 38con gran cuidado, usan,dQ anteojos pro-tectores y vestimenta adecuada.1.39 Agua regiaMezclar una parte de cido ntrico HNO,con 3 partes de cido clorhdrico,HC1.Siel agua regia debe conservarse durantealgn tiempo, esta frmula deber incluirun volumen de agua. Sin ella pueden for-marse cantidades inconvenientes de gases.1.40 Cloruro de Bismuto, 0,17MDisolver 53 g de cloruro de bismuto, BiCl,en un litro de cido clorhdrico, HCl, di-luido. Usar 1 parte de HCl concentradoen 5 partes de agua.1.41 Nitrato de Bismuto, 0,083MDisolver 40 g de nitrato de bismuto, Bi(NOSIS.H20 n 1 litro de cido ntrico- - iluido,HNO,, diluir 1 parte de cido con-centrado en 5 partes de agua.1.42 Sulfato de Cobre (Il), 0,5MDisolver 124,8 g de sulfato d e cobre (II),CuS04. 5H,O, en magua a la que se hayaagregado 5 ml de cido sulfrico,H,SO,,concentrado. Diluir a 1 litro;1.43 Cloruro de Hierro (Ui), ,5MDisolver 135,2 g de cloruro de hierro (111) ,FeCl,. 6H,O, en agua que contenga 20ml de cido clorhdrico concentrado. Di-luir a 1 litro.1.44 Sulfato de Hierro (lll), 0,25MDisolver 140,5 g de sulfato de hierro (111),Fe, (SO4),. 9H,O, en agua que contenga100 ml ,de cido sulfrico concentrado,H,SO,. Diluir a 1 litro1.45 Sulfato de Hierro (11) y amonio,0,5MDisolver 196 g de sulfato de hierro (11) yamonio, Fe(NH,SO,),. 6H,O, en aguaque contenga 10 mi de cido sulfrico con-centrado, H,SO,. Diluir a 1 litro. Paramejores resultados preparar solucionesfrescas en cada caso.1.46 Sulfato de Hierro (ll), 0,5MDisolver 139 g de suifato de hierro (li),

FeSO,. 7H,O, en agua que contenga 10ml de cido sulfrico concentrado,H,SO,.Dilyase a 1 litro. Esta solucin no seconserva bien.1.47 Agua de calLa cal no es m u y soluble en agua, perola solucin a usarse en clase se preparafcilmente agregando 10 g de cal apaga-da a 1000 ml de agua destilada. Agtese,djese asentar, decntese el lquido unave% aclarado.1.48 Solucin de tornasolPulverizar el tornasol y hervirlo en aguadurante cinco minutos. Filtrar la soluciny embotellarla. Conviene preparar solu-cin fresca peridicamente.1.49 Nitrato de Mercurio (1)Diluir 1 Faarte.de nitrato de mercurio (1),Hg, (NO,) ., n 20 partes de agua y 1parte de cido ntrico concentrado, HNO,.1.50 Agua de marPuede obtenerse un sustituto til del aguade mar disolviendo lo siguiente en 2 litrosde agua:45,O g de cloruro de sodio3,5 g de sulfato de magnesio5,O g de cloruro de magnesio2,O g de sulfato de potasio

1.51 Sulfito #e Sodio,0,5MDisolver 120 g de suifito de sodio, Na,S.9H, O, n agua y diluirlo a 1 litro. C o m oalternativa puede emplearse una solucinsaturada a 500 mi de 1 M de hidrxido desodio, N a O H (21 g de barras de N a O H al95 por ciento), con H,S, manteniendo laso1uci.n fra y diluynqdola con 500 mi de1 M de NaOH.1.52 Cloruro de Estao (ll), 0,5 MDisoiver 113 g de cloruro de estao 01)SnCl,.

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