Guía de "Ilusiones químicas: cristales"

IES Andrés Benítez

Ilusiones químicas: cristales

Química, cristalografía.

1. ¿Qué es un cristal?

2. ¿Qué factores intervienen en la formación de cristales?

3. ¿Cómo se pueden obtener cristales de diferentes formas y colores?

4. ¿Los cristales crecen?

Tanto en la naturaleza como en la vida diaria podemos encontrar cristales de diferentes propiedades (forma,color...) en lugares insospechados. Si se dan las condiciones adecuadas, algunos materiales sólidos se pueden obtener en las formas que conocemos como cristales. Un cristal es un sólido homogéneo donde las partículas que lo forman (átomos, iones, moléculas) poseen una estructura interna ordenada. Los cristales crecen mediante la adición de más capas de materia sólida alrededor de sus caras externas.

Existen distintas formas de obtener cristales, como  evaporar  el disolvente de una disolución o enfriar la disolución a una velocidad determinada. Para ello ésta tiene que estar sobresaturada, es decir, que la concentración de la sal en la disolución sea mayor que la de equilibrio para esa temperatura.

El tamaño, la forma y el aspecto que adquieren los cristales dependen de distintos factores: tipo de proceso (evaporación o enfriamiento),  enfriamiento rápido o lento,  naturaleza de la sustancia, presencia de impurezas y colorantes, adición de núcleos de cristalización.

Se obtienen cristales de fosfato monoamónico (ADP), utilizando la técnica de enfriamiento.

1. Se prepara una disolución disolviendo  300 g de ADP en 500 ml de agua ,  calentándola hasta 100ºC.

2. Se deja enfriar hasta 80ºC y se introduce en un recipiente de plástico. Si en lugar de querer realizar un enfriamiento rápido, quisiéramos llevar a cabo un proceso de enfriamiento lento, hay que introducir el recipiente de plástico en uno de poliestireno  para aislarlo.

3. Se deja reposar 2 o 3 días.

Para conseguir cristales de mayor tamaño, se repite el procedimiento utilizando uno de los cristales obtenidos como núcleo de cristalización, introduciéndolo en el interior de una nueva disolución sobresaturada.

La formación de cristales  de sulfato de cobre se realiza mediante el proceso de evaporación:

1. Se disuelven  50 g de sulfato de cobre  en 100 ml de agua muy caliente.

2. Se filtran las impurezas con un embudo y papel de filtro. Se vierte la disolución en un cristalizador, dejando que se evapore el agua. Tras unas horas, aparecen cristales pequeños en el fondo del recipiente.

Para conseguir un cristal de mayor tamaño, se repite el procedimiento utilizando uno de los cristales obtenidos como semilla.

Se añade a la disolución anterior 50 g de sulfato de cobre y 100 ml de agua , calentándola hasta que se disuelva. Se deja  enfriar y se introduce, en suspensión,  en el interior del recipiente el cristal semilla (atado a un hilo cuyo otro extremo está unido a una varilla de vidrio que se coloca horizontalmente sobre el recipiente). Al día siguiente se observa el crecimiento del cristal.

La cristalización de alumbre potásico se realiza en el interior de la cáscara de un huevo simulando una geoda. 

1. Se extrae el contenido de un huevo , se corta la cáscara por la mitad y se limpia. Se añade pegamento y se rellena de alumbre potásico.

2. Se deja secar una hora y se introduce en una disolución sobresaturada de alumbre potásico durante un día.

¿Cómo influye la temperatura en el proceso de cristalización?

¿De qué depende la forma y color de los cristales?

¿Cómo crecen los cristales?

¿Qué es una geoda?

Cristalografía en la Escuela. Materiales para la enseñanza de la cristalografía. Juan Manuel García Ruíz.

Cristales. Un manual para Profesores de Enseñanza Primaria y Secundaria. Elizabeth A.Wood.

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