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Feria de Ciencias

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by

Michelle Contreras

on 21 May 2014

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Transcript of Feria de Ciencias

7. Conclusión
6. Recolección de datos

6. Variables

Daniela
Durán Batriz
Michelle
Contreras Cossio
Siul Fernanda
Munguía Gonzalez
Introducción
El Breathalyzer (breath= aliento, analyzer= analizador) , diseñado originalmente por Borkenstein en 1958 , utiliza un método químico de análisis que se basa en una reacción de oxidación del etanol, en la cual una disolución de dicromato de potasio, que también contiene ácido sulfúrico, reacciona con el alcohol, oxidandolo.
Variables
• Ilustrar el funcionamiento de un alcoholímetro
• Comprobar por medio de una reacción colorida la oxidación del alcohol

• Indicar el nivel de alcohol en el aliento
• Motivar a reflexionar sobre la decisión “alcohol + volante”
Alcoholímetro Casero
Feria de Ciencias
Química II
Instituto Vanguardia de Hermosillo A.C.
Preparatoria Colosio

La cantidad de disolución de dicromato
El diferente grado de alcohol en las muestras
Objetivos
El alcoholímetro casero, al soplar por este, indicará nuestro índice de alcoho-lemia en el aliento.
Hipótesis
Alberto
Mendívil Zamudio
Luis Fabián
Hernández Miranda
.
.
.
Pregunta generadora:
¿Cómo podríamos calcular el nivel de alcohol de un gas (aliento)?
Explicación Científica
En esta reacción el etanol se oxida para convertirse en ácido acético y el cromo(VI) del dicromato, se reduce a ion de cromo(III). Cuando todo el dicromato ha reaccionado la disolución toma un color verdoso.

3 C2H5OH + 2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4   →  
3 CH3COOH + 2 Cr2(SO4)3 + 2 K2SO4 + 11 H2O

1°A
Un alcoholímetro es un tipo especial de instrumento usado para determinar el nivel de alcohol presente en un líquido (sangre) o gas (aliento).


1. Idea
La definición legal para determinar el nivel de alcohol se basa en el contenido de éste en la sangre, no en el aliento; sin embargo, estas cantidades son proporcionales, ya que el aire que se encuentra en los pulmones está en contacto con la sangre que pasa por las arterias pulmonares. Por lo tanto, esta medida es válida.
Hasta 1940 el principal método de detección de alcohol era la toma de sangre.
No era inmediato y resultaba muy caro.
En los años 60 aparecieron los primeros dispositivos para detectar el alcohol en el aliento, que se basaba en una reacción redox (oxidación- reducción)
Son las reacciones de transferencia de electrones. En las que un elemento pierde electrones (se oxida) y el otro gana (se reduce).
¿Por qué cambia de color?
El cromo con numero de oxidación 6 o “cromo (VI)” Es de color naranja.
El cromo con numero de oxidación 3 “cromo (III)" Es de color verde.
Esta reacción se reduce y el cromo (VI) gana 3e-, pasa a ser cromo (III), por lo tanto cambia de naranja a verde.
Al medirse por el alcohol detectado en el aire espirado, la unidad utilizada es la de «miligramos por litro de aire», que en la práctica usual se convierte de manera convencional en «gramos por litro de sangre».
En México, se inició en el 2003 el programa “Conduce sin alcohol”, un operativo de la Secretaria de Seguridad Pública del Distrito Federal (SSP-DF) el cual decretó que el exceder el nivel de alcohol puede traer consecuencias como la cancelación de la licencia, multas económicas, imposición
de horas de servicio social, retención
del automóvil o incluso arresto.
2.Antecedentes del tema
El máximo permitido para conducir un automóvil es de 0.4 mg de alcohol por litro de aire espirado o 0.8 g de alcohol por litro de sangre.
* BAC: Blood alcohol content (concentración de alcohol en la sangre)
Esta alternativa de usar el alcoholímetro se ha ido expandiendo a toda la república, incluso en nuestro estado de Sonora, debido a
sus buenos resultados en la
reducción de accidentes.
La cerveza, será la que arroje menor nivel de alcohol en el aliento.
3. Desarrollo de
una Hipótesis

4. Diseño del experimento:
Objetivos y procedimientos

"Alcoholímetro casero"
Mayo 2014
MATERIALES:

• 7 tubos de ensaye de 25 ml
• Gradilla
• Gotero
• Pipeta graduada de 1 mL o una jeringa para insulina sin aguja
• Vasos precipitados aforados de 40 ml y 100ml
• Probeta de 15 mL
• Papel cartulina o de cocina
• Ligas elásticas
• Pajillas

REACTIVOS:

• Dicromato de potasio, K2Cr2O7
• Ácido sulfúrico concentrado, H2SO4
• Agua destilada
• Alcohol etílico, CH3CH2OH al 70%
• Bebidas con diferentes grados de alcohol
Cerveza de caguama Tecate 4.5%
Vino Tinto Sarmiento 13.5%
Ron Blanco Bacardi 40%
Tequila Orendain 45%

MEDIDAS DE SEGURIDAD:
Utilice bata.
Tenga mucho cuidado al agregar el ácido sulfúrico al agua, nunca debe hacerse a la inversa.
El ácido sulfurico y el dicromato pueden causar quemaduras NO INGERIR

Solución de dicromato de potasio:
1. Vierta 40 ml de agua destilada en un vaso
precipitado de 100 ml.
2. Vierta 40 ml de ácido sulfúrico concentrado.
3. Agregue 1 g de dicromato de potasio y revuelva.

Patrones:
4. Coloque los tubos de ensaye en la gradilla y etiquételos, marcándolos con números del 0 al 6.
5. Vierta 1 mL de disolución de dicromato de potasio a cada tubo
6. Vierta en cada tubo la cantidad de gotas de alcohol etílico que indique el número que tiene en la etiqueta.
7. Agítelos y colóquelos en la gradilla. Aparecerá una serie de colores que van desde el naranja hasta el verde, y que servirá como patrón de comparación para los tubos que contienen las muestras problema.


8. Agregue a un vaso de precipitado 20 ml de disolución de dicromato de potasio y etiquételo con el nombre del alcohol correspondiente (cerveza, ron, vino, tequila)
9. En otro vaso de precipitado agregue 20 ml de la muestra de alcohol
10. Tape los vasos de manera que no permita la salida de aire.
11. Conecte los vasos con popotes
12. Agregue otro popote al vaso que contenga la muestra de alcohol para poder soplar por este.
13. Sople por el popote durante 30 segundos, despues agite la disolución
para ver el color y compararlo con el patrón.
14. Repita este proceso con las otras 3 muestras de alcohol.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Este experimento ocupó tres tipos de variables:
Al crear los patrones primero agregamos 1mL de disolución y no se veia el cambio de color, despues agregamos 10mL y se pudo ver cambio notable
Usamos bebidas alcohólicas que tuvieran diferente grados de alcohol para que el dicromato cambiara en diferentes tonos
Modo de aplicación (directo o indirecto)
En el alcoholímetro #1 se colocaron 20 ml del alcohol en otro vaso precipitado y se sopló como indica el experimento (indirecta).
En el alcoholímetro #2 se ingirió 20 ml “medio shot” de la bebida alcohólica (directa).

Patrones
Los patrones solo nos arrojan una gama de colores del naranja al verde, pero con fórmulas pudimos obtener lo que en verdad necesitamos:
el nivel de alcohol en la muestra.

Con la primera fórmula podemos calcular la masa del alcohol en gramos
m: V x d x G

m” masa del alcohol en gramos
“V” volumen del alcohol
“d” densidad del alcohol (0.8)
“G” grados de la bebida alcohólica

El químico sueco Erik M. P. Widmark desarrolló la fórmula para determinar la concentración de alcohol (control o test de alcoholemia).
Al sustituir tenemos que el volumen de una gota es de 0.05 ml, la densidad de 0.8 y los grados del alcohol etílico 70°
M= .05 x 0.8 x 70 = 2.8

Con la segunda fórmula podemos calcular el nivel de alcohol:
Índice de alcoholemia= m/(M x R)
“m” es la masa ya calculada en la fórmula anterior
“M” es la masa corporal del que ingiere la bebida (creamos un rango desde un hombre que pese 100, que será el rango mínimo y una mujer que pese 65 que será el máximo)
“R” es el coeficiente de difusión corporal que es 0.55 para mujeres y 0.68 para hombres
IA= 2.8/ 100 x 68 = 0.04 IA= 2.8 / 65 x 0.55= 0.07


Por lo tanto, el tubo de ensayo marcado con número 1 tiene 0.04 a 0.07 mg/l de alcohol y así continuamos con cada número de gotas para poder obtener
Por lo tanto al comparar el color de las disoluciones, al soplarle aliento alcohólico, con los patrones tenemos como datos finales obtuvimos que:
*Negativo: no hay sanción o arresto
*Positivo: si hay sanción o arresto
Nuestras dos hipótesis fueron comprobadas
El alcoholímetro si nos proporciono el índice de alcoholemia, pero no fue tan fácil como pensábamos en un principio.
La cerveza fue la que contó con menor nivel de alcohol.
ALCOHOL + VOLANTE
Por lo tanto este es el orden en nivel de alcohol en el aliento que proporcionan las de las bebidas que utilizamos:
1. Tequila: 1= 0.3 a 0.44 mg/l 2= 0.12 a 0.15 mg/l
2. Ron: 1= 0.16 a 0.19 mg/ 2= 0.04 a 0.07 mg/l
3. Vino tinto: 1= 0.12 a 0.15 mg/l 2=0.04 a 0.07 mg/l
4. Cerveza: 1= 0.04 a 0.07 mg/l 2=0 a 0.03 mg/l

¡Gracias!
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