Cuando miras un vaso de agua que lleva un rato ahí, parece que nada se mueve. Pero quizá hayas oído hablar de algo llamado "moléculas" y sabes que las cosas siempre se mueven, incluso a un nivel muy pequeño. Una molécula es la parte más pequeña de una sustancia que aún conserva sus propiedades. Por ejemplo, el trozo más pequeño de agua es una molécula. ¿Qué tan grande es eso? Bueno, en una gota de agua hay muchísimas moléculas. Unas 1,000,000,000,000,000,000,000 moléculas. Eso es muchísimo.
¿Cómo podemos comprobar si las cosas se mueven a nivel microscópico? El agua es cristalina, ¿verdad? Y si podemos comprobarlo, ¿podemos siquiera alterar su velocidad de movimiento? El siguiente experimento sencillo comprobará si las moléculas se mueven aunque parezcan estar quietas, y también cómo los cambios de calor podrían alterar ese movimiento.
Materiales:
Tres vasos altos y transparentes, agua para llenar cada uno, hielo, una cacerola para calentar agua y colorante de alimentos.
Procedimiento:
- Llene tres vasos transparentes para beber hasta la mitad con agua.
- Ponga tres o cuatro cubitos de hielo en un vaso.
- Calienta un vaso de agua en la estufa, casi hirviendo. Vierte el agua de nuevo en el vaso.
- Mientras lo dejas reposar, retira los cubitos de hielo del vaso.
- Deje reposar los tres vasos de forma que parezcan quietos (sólo unos minutos).
- Colocarás una gota de colorante alimentario en cada vaso para seguir el movimiento.
- Adivina qué pasará en cada vaso. Una hipótesis requiere que pienses por qué sucederá así.
- ¡Pon una gota de un solo color colorante en cada vaso de agua y observa!
Explicación:
Verás lo rápido que se mueve el colorante en el agua caliente y lo lento que se mueve la gota en el agua fría. El agua a temperatura media está justo en el medio. ¿Viste cómo el color se retuerce en el agua caliente al verterlo en el vaso? Ese movimiento refleja el movimiento molecular. Todo se mueve, aunque no podamos verlo. Los colores simplemente nos permiten seguir el movimiento.
Pero ¿por qué se mueve tan rápido en el agua caliente, a diferencia del agua fría? El calor es una medida de la cantidad de energía presente en un material, o la cantidad de colisiones que cada molécula tiene entre sí. Así es; las moléculas chocan entre sí y causan el calor. Cuanto más caliente está, más rápido se mueven las moléculas y más chocan entre sí. Por otro lado, cuanto más frío está el material, más lento se mueven las moléculas.
Experimente más:
Como en toda ciencia, las cosas no se ponen demasiado interesantes hasta que empiezas a aportar tus propias ideas. ¿Qué puedes cambiar de este experimento para profundizar en tu aprendizaje? Probamos con agua, ¿qué otro líquido puedes probar? Antes mencioné usar el mismo colorante alimentario... ¿por qué? ¿Los diferentes colores se mueven a distinta velocidad? Recuerda, sé precavido, pero haz buenas preguntas y pon a prueba tus ideas.
Espero que hayas disfrutado de este sencillo experimento. Si tienes más preguntas o necesitas ideas para ferias de ciencias sobre este tema (u otros), contacta con el autor.
Steve Davala es profesor de ciencias de secundaria y le gusta escribir y trabajar con Photoshop. Tiene dos hijos y los somete a estas actividades científicas como conejillos de indias.
