Autores:
FERNANDO IGNACIO DE PRADA PÉREZ DE AZPEITIA.JEFE DPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICA. IES LAS LAGUNAS (RIVAS-VACIAMADRID)
e-mail: pradaperez@laslagunas.net
Una de las ventajas de la varita de energía es que permite comprobar qué materiales pueden conducir la electricidad. Esta es una buena ocasión para comprobar las propiedades de los enlaces químicos a partir de la conductividad eléctrica.
Investigación
¿Qué materiales son buenos conductores de la corriente eléctrica?
Procedimiento
– Forma un circuito humano con varios de tus compañeros, uniéndote a través de los dedos o de las manos, de manera que el Energy Stick forme parte del circuito.
– Intercala entre dos de las personas que forman el circuito, una regla de metal, ¿se encienden los leds y suena el sonido?
– Repite el procedimiento, pero ahora intercalando otros objetos; regla de madera, regla de plástico, regla de papel, mina de grafito, mineral de cloruro de sodio, mineral de sulfato de cobre, etc. ¿qué materiales son buenos conductores de la corriente?
FOTO 1. FICHA 2
– Introduce dos tenedores en un melón o sandía, de forma que no estén en contacto entre sí. Intercala el melón o la sandía, a través de los tenedores, dentro del circuito eléctrico humano, ¿que sucede?
FOTO 2. FICHA 2
– Ahora, intercala en el circuito varios vasos de plástico que contienen agua destilada unidos a través de un papel de filtro humedecido, de manera que una de las personas que forma el circuito introduzca un dedo en el agua de un vaso y otra persona, introduzca otro dedos en otro vaso, ¿qué sucede?; ¿el agua destilada conduce la electricidad?
– Repite el procedimiento, pero en esta ocasión intercalando un vaso de plástico con aceite de baño, de manera que uno de los participantes introduzca un dedo mojándolo en el aceite y otro de los participantes, introduzca un dedo en el mismo vaso de aceite, sin que se toquen los dedos de ambos. ¿qué sucede en esta ocasión?, ¿el aceite conduce la corriente eléctrica?
FOTO 3. FICHA 2
Respuesta
– Los metales y el grafito son buenos conductores de la corriente, como se comprueba al iluminarse los leds del Energy Stick. Sin embargo, el plástico, el papel o la madera son malos conductores, ya que no se iluminan los leds.
– Las sustancias químicas con enlace iónico, como el cloruro de sodio y el sulfato de cobre, no conducen la electricidad en estado sólido, pero si fundidos o en disolución. Se comprueba que al ponerlos en el circuito, en estado sólido no se iluminan los leds. Sin embargo, si lo hacen al estar disueltos en agua.
– El melón y la sandía, contienen un elevado porcentaje de agua y sales minerales, por lo que los tenedores clavados conducen la corriente eléctrica por su interior.
– Se suele decir que el agua salada es un buen conductor de la corriente, pero que el agua destilada no la conduce. Sin embargo, en el experimento se observa que el agua destilada si conduce la corriente, ya que se iluminan los leds del Energy Stick. Este efecto se debe a que el agua pura es un electrolito muy débil, se disocia en iones con carga eléctrica positiva y negativa (2H2O → H3O+ y OH–). Gracias al amplificador que contiene el Energy Stick, es posible comprobar como el agua conduce la corriente. Sin embargo, el aceite no se encuentra disociado en iones y no permite la conducción de la electricidad.
¿Qué se pretende demostrar?
De una forma divertida, sencilla y segura, los alumnos pueden investigar los materiales que son buenos conductores de la electricidad, formando parte ellos mismos de un circuito eléctrico.
Dirigido a:
Gran Público
Primaria
Secundaria
Universidad
Materiales necesarios:
– Varita electrónica (Juguete didáctico Energy Stick)
– Dos o más estudiantes.
– Diferentes materiales y sustancias: objetos de diferentes materiales ( vidrio, grafito, plástico, hierro, madera), minerales (cristal de cloruro de sodio, azufre, sulfato de cobre), melón o sandia.
– Varios vasos con agua destilada, papel de filtro y un vaso con aceite de baño.
Riesgos:
– No hay ningún riesgo.
Observaciones:
El reto es formar un circuito eléctrico humano con el mayor número de participantes y comprobar la conductividad eléctrica de diferentes materiales intercalados en el circuito.