trabajo practico

1.3 Experimentos sobre el crecimiento de cristales.

Objetivo: obtener una solución saturada de sal de mesa.

Equipo: sal, agua, vaso.

Progreso:

Preparé un recipiente de vidrio y medí dos partes de agua y una parte de sal de mesa. Le pedí a un adulto que me calentara dos partes de agua. Vierte una parte de sal de mesa en un vaso de cristal con agua caliente y remueve hasta que deje de disolverse. Sólo una parte de la sal se ha disuelto en el vaso. Las siguientes adiciones de sal no se disolvieron y cayeron al fondo del vaso en forma de sedimento. Cuando la sal dejó de disolverse por completo, vertí la solución resultante en otro vaso para que ni un solo grano cayera al fondo del vaso con la solución.

Conclusión: recibí una solución saturada para el experimento.

Propósito: cultivar cristales.

Equipo: dos vasos: vaso nº 1 con una solución saturada de sal de mesa, vaso nº 2 con una solución débil (insaturada) de sal de mesa, dos hilos con cristales “semillas”.

Progreso:

Colocamos hilos con cristales de semillas en cada vaso y comenzamos a observar.

Diario de observación:

1. Aún es difícil determinar qué sucede en el vaso número 1.

2. En el vaso nº 2 se produce el proceso de disolución del cristal, la “semilla”, ya que el vaso contiene una solución salina insaturada.

1. En el vaso nº 1 se encuentra en marcha el proceso de cristalización.

2. En el vaso nº 2 el cristal “semilla” se ha disuelto, es decir, ha finalizado el proceso de disolución.

3. La disminución del nivel de la solución en los vasos se debe a la evaporación del agua.

1. Continúa la evaporación del agua.

Períodos de observación	Descripción de acciones	Resultados
Fin de la 4ta semana	observación	En la copa nº 1 los cristales aumentan. En ambos vasos el nivel del agua disminuye.
Fin de la quinta semana	observación	En un hilo en una solución saturada, los cristales aumentan y aparecen otros nuevos. El nivel de solución en los vasos disminuye. Hay placas en las paredes.
Fin de la sexta semana	observación	1. En el vaso nº 1 se produce un aumento en el tamaño de los cristales y en su número. 2.El nivel del agua en ambos vasos disminuye. Apareció una capa en las paredes liberadas de los vasos.

Conclusiones: 1. En el vaso N°1 se encuentra en proceso de cristalización.

2. En ambos vasos continúa la evaporación del agua.

3. En el vaso nº 2 también comenzó el proceso de cristalización, pero más tarde, cuando la solución se saturó, y se expresó en la formación de placa en las paredes del vaso.

1. Vaso nº 1. Se ha producido el proceso de cristalización, expresado en la formación de cristales en el hilo y en las paredes del vaso.

2. Vaso nº 2. Formación de cristales en las paredes del vaso.

Conclusiones generales:

1. La sal de mesa está formada por cristales.

2.Cuando los cristales de sal entran en contacto con el agua, se disuelven.

3. Los cristales de sal se pueden formar más rápidamente en una solución saturada de sal de mesa.

4.A medida que el agua se evapora, la sal vuelve a formar cristales.

5. Los cristales se pueden cultivar en casa bajo las condiciones necesarias. Las condiciones para la formación de cristales de sal en casa son:

A) la presencia de una solución salina saturada;

B) hilos con semilla.

Cristalización de soluciones utilizando el ejemplo del cultivo de cristales de sal de mesa.

Experimento 1. Objetivo: estudiar la estructura de la sal examinándola con una lupa. Equipo: lupa, pizca de sal. Avance del trabajo: vertí una pizca de sal en un platillo, acerqué una lupa a la sal y vi pequeños cristales. Conclusión: la sal de mesa se compone de cristales...

En la naturaleza, los cristales se forman durante diversos procesos geológicos a partir de soluciones, masas fundidas, fases gaseosas o sólidas. Una parte importante de las especies minerales se produjo por cristalización a partir de soluciones acuosas...

Cristalogénesis: aparición, crecimiento y destrucción de cristales.

Las teorías desarrolladas sobre el crecimiento de los cristales ideales hicieron una contribución significativa a la solución de cuestiones sobre el mecanismo del crecimiento de los cristales. A finales del siglo XIX. El físico estadounidense J. Gibbs (1839-1903), el físico francés P. Curie y el cristalógrafo ruso G.V...

Cristalogénesis: aparición, crecimiento y destrucción de cristales.

Bajo diversas desviaciones de las condiciones ideales de cristalización (por ejemplo, en medios viscosos, contaminados o muy sobresaturados), crecen formaciones exóticas. La experiencia lo demuestra...

Cristalogénesis: aparición, crecimiento y destrucción de cristales.

Violación de la corrección en la disposición de las partículas que forman la estructura de cristales reales, es decir. las desviaciones de su estructura ideal dan lugar a defectos. Para un investigador, un defecto es una fuente de información sobre eventos que le sucedieron al cristal...

Lavoisier: uno de los fundadores de la química científica.

Una de las primeras y más importantes obras de Lavoisier estuvo dedicada a resolver la cuestión de si el agua se puede convertir en tierra. Esta cuestión ocupó a muchos investigadores en ese momento y permaneció sin resolver cuando Lavoisier comenzó a abordarla...

Microcristaloscopia

A bajas concentraciones del ion deseado (microcomponente), es posible que no se forme un precipitado. En este caso, puede añadir un ion adecuado (macrocomponente) que reaccionará con el reactivo...

La mayoría de los materiales sólidos naturales o industriales son policristalinos, es decir. Consisten en muchos pequeños granos cristalinos individuales, orientados aleatoriamente, a veces llamados cristalitos...

Descripción, presentación, formación de cristales y estructura de propiedades en el campo de aplicación de los cristales.

Nadie ha visto cómo se forma un núcleo cristalino en una solución o fundido. Se puede sugerir que los átomos o moléculas que se mueven aleatoriamente pueden organizarse aleatoriamente en este orden...

Descripción, presentación, formación de cristales y estructura de propiedades en el campo de aplicación de los cristales.

El desarrollo de la ciencia y la tecnología ha llevado a que muchas piedras preciosas o simplemente cristales que rara vez se encuentran en la naturaleza se hayan vuelto muy necesarios para la fabricación de piezas de aparatos y máquinas, para la investigación científica...

Descripción, presentación, formación de cristales y estructura de propiedades en el campo de aplicación de los cristales.

Al observar varios cristales, vemos que todos tienen formas diferentes, pero cada uno de ellos representa un cuerpo simétrico. De hecho, la simetría es una de las principales propiedades de los cristales. Llamamos cuerpos simétricos...

Descripción, presentación, formación de cristales y estructura de propiedades en el campo de aplicación de los cristales.

El primero en descubrir los cristales líquidos fue el botánico austriaco Reinitzer. Mientras estudiaba la nueva sustancia benzoato de colesterilo que sintetizó, descubrió que a una temperatura de 145°C los cristales de esta sustancia se derriten, formando una capa turbia...

Descripción, presentación, formación de cristales y estructura de propiedades en el campo de aplicación de los cristales.

Dependiendo del tipo de ordenamiento de los ejes moleculares, los cristales líquidos se dividen en tres tipos: nemáticos, esmécticos y colestéricos. Cristales nemáticos. En moléculas que tienen una forma anisotrópica pronunciada...

Determinación de ácido ascórbico en una preparación real.

Para el análisis, hice experimentos que describen dos métodos: yodometría y coulometría. 1) Yodometría. El ácido ascórbico (vitamina C, C6H8O6, en lo sucesivo denominado AscH2) es un ácido débil que se disocia en dos pasos: AscH2 AscH? + H+ Ka1 = 6...

Proceso de crecimiento de cristales

Hay tres formas de formar cristales: cristalización a partir de una masa fundida, de una solución y de la fase gaseosa. Un ejemplo de cristalización a partir de una masa fundida es la formación de hielo a partir de agua (después de todo, el agua es hielo fundido)...

Antes de comenzar a trabajar, lea atentamente su descripción hasta el final. En primer lugar, elija la sal adecuada para el experimento. Cualquier sal que sea muy soluble en agua (sulfato de cobre o hierro, alumbre, etc.) es adecuada para el cultivo de cristales. La sal de mesa (cloruro de sodio) también funcionará.

Equipo que necesitarás:

• un tarro de un litro o una cacerola pequeña, en la que prepararás la solución salina;
• cuchara de madera o palito para revolver;
• embudo con algodón para filtrar la solución;
• termo con cuello ancho con una capacidad de 1 litro (es necesario para que la solución se enfríe lentamente, luego crecerán cristales grandes).

Si no tienes embudo o el termo necesario, puedes hacerlos tú mismo.

Para hacer un embudo, tome una botella de bebida de plástico y use unas tijeras para cortar con cuidado el tercio superior del camino como se muestra en la Figura 92.

Arroz. 92.
Hacer un embudo con una botella de plástico.

En lugar de un termo, bastará con un frasco de vidrio normal de un litro.

Colóquelo en una caja de cartón o poliestireno. No es necesario llevar una caja grande, lo principal es que se ajuste completamente al frasco. Selle bien los espacios entre la caja y el frasco con trozos de trapo o algodón. Para sellar bien el frasco, necesitarás una tapa de plástico.

Prepare una solución salina saturada caliente. Para ello, llena el frasco hasta la mitad con agua caliente (no es necesario que utilices agua hirviendo para evitar quemarte). Agrega sal en porciones y revuelve. Cuando la sal deje de disolverse, deja la solución durante uno o dos minutos para que los cristales no disueltos tengan tiempo de asentarse. Filtre la solución a través de un embudo lleno de algodón en un termo limpio. Cierra el termo con tapa y deja que la solución se enfríe lentamente durante dos o tres horas.

La solución se ha enfriado un poco. Ahora introduzca una semilla en él: un cristal de sal pegado a la punta del hilo. Después de introducir la semilla, tapar el recipiente con una tapa y dejar reposar un rato. Se necesitarán varios días para que crezca un cristal grande.

Por lo general, crecen varios cristales en el hilo. Es necesario eliminar periódicamente los sobrantes para que crezca un cristal grande.

Es importante registrar las condiciones del experimento y su resultado, en nuestro caso, estas son las características del cristal resultante. Si se obtienen varios cristales, se da una descripción del más grande.

Dibuje o fotografíe el cristal resultante (Fig. 93, 94). Examina tu cristal y responde las preguntas.

Arroz. 93. Cristal de sal de mesa
Arroz. 94. Cristales de sulfato de cobre.

• ¿Cuántos días cultivaste el cristal?
• ¿Cuál es su forma?
• ¿De qué color es el cristal?
• ¿Es transparente o no?
• ¿Cuáles son las dimensiones del cristal: alto, ancho, espesor?
• ¿Cuál es la masa del cristal?

Trabajo práctico nº 5.
Limpiar sal de mesa

El objetivo de este trabajo es depurar la sal de mesa contaminada con arena de río.

La sal de mesa contaminada que se le ofrece es una mezcla heterogénea de cristales de cloruro de sodio y arena. Para separarlo es necesario aprovechar la diferencia en las propiedades de los componentes de la mezcla, por ejemplo, la diferente solubilidad en agua. Como sabes, la sal de mesa se disuelve bien en agua, mientras que la arena es prácticamente insoluble en ella.

Coloque la sal contaminada que le dio el profesor en un vaso de precipitados y vierta 50-70 ml de agua destilada. Remueve el contenido con una varilla de vidrio hasta que la sal se disuelva por completo en el agua.

La solución salina se puede separar de la arena mediante filtración. Para ello, monte la instalación como se muestra en la Figura 95. Con una varilla de vidrio, vierta con cuidado el contenido del vaso sobre el filtro. El filtrado transparente fluirá hacia un vaso limpio, mientras que los componentes insolubles de la mezcla original permanecerán en el filtro.

Arroz. 95.
Instalación de filtración

El líquido del vaso es una solución acuosa de sal de mesa. La sal pura se puede aislar por evaporación. Para ello, vierta 5-7 ml del filtrado en una taza de porcelana, colóquelo en el aro de un trípode y caliéntelo con cuidado sobre la llama de una lámpara de alcohol, revolviendo constantemente el contenido con una varilla de vidrio hasta que el líquido se haya evaporado por completo. evaporado. Compare los cristales de sal obtenidos después de la evaporación de la solución con la sal contaminada original. Enumere las técnicas y operaciones que utilizó para limpiar la sal contaminada.

Institución educativa municipal "Escuela secundaria Pechnikovskaya"

Distrito de Kargopol

Región de Arkhangelsk

Trabajo científico y práctico.

“Cristales. Cristales en crecimiento."

Completado por estudiantes de octavo grado.

Veshnyakova Kristina, Volynkina María.

Director científico

Profesor de física

Kolegicheva M.A.

Pechnikovo

Año académico 2011 – 2012
Tabla de contenido. Página

1. 
   Introducción. ¿Qué sabíamos de los cristales? 3
   1. 
      1.1. Relevancia del trabajo.
   2. 
      1.2. Propósito y objetivos del trabajo.
   3. 
      1.3. Importancia práctica del trabajo.

1. 
   Revisión de literatura
   1. 
      2.1. ¿Qué son los cristales 3?
   2. 
      2.2. Estructura cristalina 4
   3. 
      2.3. Cristales en el Universo 4
   4. 
      2.4. Aplicaciones de los cristales 4
   5. 
      2.5. Cristales de hielo y agua 5
2. 
   Parte practica

3.1.Cristales de sal en crecimiento 6

3.2.Cristales de agua en crecimiento 6

1. 
   Conclusiones 6

5. Literatura 7

Introducción. ¿Qué sabíamos de los cristales?
Cristales... pero estas son piedras hermosas que rara vez se encuentran. Los hay de distintos colores, la mayoría son transparentes y, lo mejor de todo, tienen una bonita forma regular. Normalmente, los cristales son poliedros, sus lados (caras) son perfectamente planos y sus bordes son estrictamente rectos. Deleitan la vista con el maravilloso juego de luces en sus bordes, la sorprendente corrección de su estructura...

Todo lo dicho es realmente cierto, pero... los cristales no son en absoluto una rareza en los museos. Los cristales nos rodean por todas partes. Los sólidos con los que construimos casas y fabricamos máquinas, las sustancias que utilizamos en la vida cotidiana, casi todos pertenecen a cristales.

Relevancia de la obra.

La ciencia moderna se esfuerza por aprender cosas nuevas, mirar más allá del Universo y desentrañar los secretos del micromundo. Pero, detrás de los grandes objetivos, nos olvidamos de lo que está cerca, de lo que no podemos prescindir, y utilizamos todos los días. La relevancia del trabajo radica en encontrar cosas interesantes e inusuales cercanas, en lo que esté disponible para la observación y el estudio, y no requiera esfuerzos ni gastos especiales. Por ejemplo, sal. ¡Sal, que está en cada mesa, en cada hogar, conocida y familiar, desconocida y misteriosa! O nieve. La nieve que yace bajo nuestros pies.

Objetivo del trabajo:

Aprende a cultivar cristales en casa.

Objetivos del puesto:

· descubrir qué son los cristales y dónde se encuentran;

· aprender sobre el uso de cristales;
· cultivar cristales en casa;
· estudiar las condiciones para la formación de cristales, sus formas;
Significado práctico El trabajo es que se puede utilizar en lecciones de física sobre este tema o en lecciones de tecnología para realizar trabajos creativos.

Revisión de literatura.

1. 
   que son los cristales

El nombre "cristal" proviene de dos palabras griegas: "frío" y "congelar", es decir, significaba "hielo congelado" en la época de Homero y se refería a cristales de roca considerados hielo petrificado. La palabra "cristal" suena casi igual en todos los idiomas europeos. Hace muchos siglos, entre las nieves eternas de los Alpes, en el territorio de la Suiza moderna, se encontraron cristales muy hermosos, completamente incoloros, que recuerdan mucho al hielo puro. Los antiguos naturalistas los llamaban así: "crystallos", en griego, hielo; Esta palabra proviene del griego "krios" - frío, escarcha. Se creía que el hielo, al permanecer mucho tiempo en las montañas en condiciones de heladas severas, se petrifica y pierde su capacidad de derretirse. Uno de los filósofos antiguos más autorizados, Aristóteles, escribió que “el cristal nace del agua cuando pierde completamente calor”. El poeta romano Claudio describió lo mismo en verso en el año 390 a.C.:

En el crudo invierno alpino, el hielo se convierte en piedra.

Entonces el sol no puede derretir dicha piedra.

A una conclusión similar se llegó en la antigüedad en China y Japón: allí se designaba con la misma palabra hielo y cristal de roca. E incluso en el siglo XIX. Los poetas a menudo combinaban estas imágenes. Por ejemplo, A. S. Pushkin escribió en su obra "A Ovidio":

Hielo apenas transparente, oscureciéndose sobre el lago,

El cristal cubrió los chorros inmóviles.

1. 
   Estructura cristalina

Al principio, este término se utilizaba únicamente para referirse a cuerpos naturales transparentes y facetados; más tarde se amplió para abarcar formaciones opacas e incluso sin tallar. A finales del siglo XVII. Se observó que existe cierta simetría en su disposición. También se encontró que algunos minerales opacos también tienen un corte regular natural y que la forma del corte es característica de un mineral en particular. Se supuso que la forma podría estar relacionada con la estructura interna. Con el tiempo, se pasó a denominar cristales a todos los sólidos que tienen la forma natural de poliedros regulares. La mayoría de los materiales sólidos naturales y artificiales son policristalinos; los monocristales se denominan monocristales. La forma natural de los cristales es consecuencia de la disposición ordenada de los átomos en el cristal. En 1784, el abad francés R. Gayuy escribió un libro en el que sugería que los cristales surgen como resultado de la disposición correcta de pequeñas partículas idénticas, a las que llamó “bloques moleculares”. Haüy demostró cómo se podían obtener bordes lisos y planos de calcita colocando tales "ladrillos". Explicó las diferencias en la forma de diferentes sustancias por la diferencia tanto en la forma de los "ladrillos" como en la forma en que fueron colocados.

La disposición espacial periódica tridimensional se llamó red cristalina.

La característica principal de la estructura cristalina es su repetibilidad en distancias estrictamente idénticas. Las redes cristalinas son muy diversas. Sin embargo, las propiedades comunes a todos los cristales se explican perfectamente por la estructura reticular de los cristales.

Cristales en el universo

En las nubes, en las profundidades de la Tierra, en las cimas de las montañas, en los desiertos arenosos, en los lagos, mares y océanos, en los altos hornos, en las plantas químicas, en los laboratorios científicos, en las células vegetales, en los organismos vivos y muertos. encontramos cristales por todas partes. Muchos cristales son producto de la actividad vital de los organismos. Algunos tipos de moluscos tienen la capacidad de producir nácar en cuerpos extraños atrapados en el caparazón. Después de 5 a 10 años, se forman las perlas. Los cristales incluyen diamantes, rubíes, zafiros y otras piedras preciosas. No hay lugar en la Tierra donde no haya cristales, donde la aparición, crecimiento y destrucción de cristales no ocurra todo el tiempo. Los meteoritos, mensajeros del mundo estrellado, también están formados por cristales. En los extraterrestres, los meteoritos, hay cristales conocidos en la Tierra y cristales de minerales que no se encuentran en la Tierra.

1. 
   Aplicación de cristales.

• 
  Los cristales naturales siempre han despertado la curiosidad de la gente. Su color, brillo y forma tocaron el sentido humano de la belleza, y la gente se decoró a sí misma y a sus hogares con ellos. Durante mucho tiempo, las supersticiones se han asociado con los cristales; Al igual que los amuletos, se suponía que no sólo debían proteger a sus dueños de los espíritus malignos, sino también dotarlos de poderes sobrenaturales.
• 
  Posteriormente, cuando los mismos minerales comenzaron a ser cortados y pulidos como piedras preciosas, muchas supersticiones se conservaron en talismanes "afortunados" y "piedras propias" correspondientes al mes de nacimiento. Todas las piedras preciosas naturales, excepto el ópalo, son cristalinas y muchas de ellas, como el diamante, el rubí, el zafiro y la esmeralda, se encuentran como cristales bellamente tallados. Las joyas de cristal son tan populares ahora como lo fueron durante el período Neolítico.
• 
  Basándose en las leyes de la óptica, los científicos buscaban un mineral transparente, incoloro y sin defectos a partir del cual se pudieran fabricar lentes mediante esmerilado y pulido. Los cristales de cuarzo incoloros tienen las propiedades ópticas y mecánicas necesarias, y con ellos se fabricaron las primeras lentes, incluidas las de gafas. Incluso después de la llegada del vidrio óptico artificial, la necesidad de cristales no desapareció por completo; Los cristales de cuarzo, calcita y otras sustancias transparentes que transmiten radiación ultravioleta e infrarroja todavía se utilizan para fabricar prismas y lentes para dispositivos ópticos.
• 
  Los cristales son la base de muchos dispositivos modernos: ordenadores, generadores y receptores de radiación, dispositivos de grabación magnética, electrónica de consumo, paneles solares colocados en la superficie exterior de naves espaciales, para tecnología láser, etc.
• 
  Los polvos cristalinos (sal, azúcar, medicamentos, fertilizantes minerales, explosivos, etc.) se utilizan ampliamente en la industria alimentaria, farmacéutica, agricultura, metalurgia y otras áreas.
• 
  Cristales artificiales. Desde hace mucho tiempo el hombre sueña con sintetizar piedras tan preciosas como las que se encuentran en la naturaleza. Hasta el siglo XX tales intentos no tuvieron éxito. Pero en 1902 fue posible obtener rubíes y zafiros que tienen las propiedades de las piedras naturales. Más tarde, a finales de la década de 1940, se sintetizaron esmeraldas y, en 1955, la empresa General Electric y el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de la URSS informaron sobre la producción de diamantes artificiales, que no existen en absoluto en la naturaleza. Por ejemplo, la circona cúbica: su nombre proviene de la abreviatura FIAN, Instituto de Física de la Academia de Ciencias, donde se obtuvo por primera vez. Las circonitas cúbicas son cristales de óxido de circonio cúbico ZrO2, que tienen un aspecto muy similar al de los diamantes.

Por ejemplo, desde hace mucho tiempo los cojinetes para relojes y otros instrumentos de precisión se fabrican con rubíes artificiales.

Cristales de hielo y nieve

Cristales de agua congelada, es decir. El hielo y la nieve son conocidos por todos. Estos cristales cubren vastas extensiones de la Tierra durante casi seis meses (y en las regiones polares durante todo el año), se encuentran en las cimas de las montañas y se deslizan hacia abajo en los glaciares, y flotan como icebergs en los océanos.

La capa de hielo de un río, de un macizo de glaciar o de un iceberg no es, por supuesto, un solo cristal grande, sino que está formado por muchos cristales individuales. No siempre puedes distinguirlos porque son pequeños y están todos fusionados. A veces, estos cristales se pueden distinguir en el hielo derretido, por ejemplo, en los témpanos de hielo primaverales que flotan en un río. Luego puedes ver que el hielo consiste, por así decirlo, en "lápices" fusionados, como en un paquete de lápices doblado:

Las agujas de hielo alcanzan una longitud de 1 a 2 cm y, a veces, alcanzan de 10 a 12 cm.

En los días helados, cuando el sol aún no ha tenido tiempo de destruir los rastros de las heladas nocturnas, los árboles y arbustos se cubren de escarcha. En las ramas se pueden ver haces de finas agujas hexagonales: cristales de hielo. El bosque está decorado con una fabulosa riqueza de cristales y un traje de cristal. Cada cristal de hielo individual, cada copo de nieve, es frágil y pequeño.

Patrones escarchados en el cristal de la ventana- Esto es esencialmente lo mismo que la escarcha que se forma en el suelo y en las ramas de los árboles. El mecanismo de formación de las heladas y estos patrones es el mismo.

Los patrones en el vidrio aparecen debido a la formación de cristales a partir de gotas de agua sobreenfriada.

La calidad y apariencia del patrón resultante depende de la humedad del aire, las diferencias y cambios de temperatura dentro y fuera, la superficie del vidrio, la dirección, fuerza y ​​​​velocidad del viento. Por eso los dibujos siempre resultan diferentes y no similares entre sí.

Los científicos han contado una gran cantidad de tipos de patrones de hielo. Los patrones muy comunes son las dendritas y las triquitas. Las dendritas de las ventanas crecen en forma de árbol. A su vez, los patrones de hielo: las triquitas parecen formaciones fibrosas.

Los patrones dendríticos aparecen en las ventanas en condiciones de alta humedad y temperatura interior positiva. Primero, aparece una fina película de agua sobre el vidrio y luego se produce la cristalización. Dado que el espesor de la película de agua es mayor en la parte inferior de las ventanas, aquí se produce la formación de “árboles” de hielo. Pero con la falta de humedad, aparecen dendritas en miniatura en las ventanas.

En los bordes afilados del vidrio, donde a menudo se forman astillas y grietas, generalmente se forman patrones de triquita. En la mayoría de los casos, tanto la fibra principal como las finas franjas de escarcha adyacentes están ligeramente curvadas.

Parte practica

1.Cristales de sal en crecimiento

Muchas necesidades tecnológicas de cristales han estimulado la investigación de métodos para cultivar cristales con propiedades químicas, físicas y eléctricas predeterminadas. Los esfuerzos de los investigadores no fueron en vano y se encontraron métodos para hacer crecer grandes cristales de cientos de sustancias, muchas de las cuales no tienen análogos naturales. En el laboratorio, los cristales se cultivan en condiciones cuidadosamente controladas para garantizar las propiedades deseadas, pero en principio, los cristales de laboratorio se forman de la misma manera que en la naturaleza: a partir de una solución, masa fundida o vapor. Los experimentos más sencillos sobre el cultivo de cristales se pueden realizar con sal de mesa.

Los experimentos más sencillos sobre el cultivo de cristales se pueden realizar con sal de mesa. Eso es lo que hicimos.

Hicimos una solución saturada de sal de mesa: para ello, agrega sal al agua tibia y revuelve hasta que la sal ya no se disuelva y se deposite en el fondo de la taza. Mojaron un hilo de lana en la taza y la pusieron en un lugar cálido.

Los cristales de sal empezaron a crecer. Incluso se formó sal en el exterior de la taza, pero no se parecía mucho a cristales. Hermosos cristales formados en la cuerda y en el fondo de la taza.

Los cristales se pueden cultivar tomando una semilla. es decir, un cristal pequeño y, atándolo a un hilo, sumérjalo en una solución salina.

Los cristales de sal también se pueden cultivar en ramas de alerce. Para hacer esto, es necesario sumergirlos en una solución salina y luego, después de un tiempo, sacarlos y dejarlos secar. En las ramas se forma escarcha cristalina debido a la sal. Estas ramas se pueden utilizar para hacer ramos.

2. Cristales de hielo en crecimiento

Experiencia 1. Vierta agua en un platillo de té pequeño y profundo. Coloca el platillo en la nieve. Después de un tiempo, la temperatura del agua será igual a 0°C, pero el agua seguirá emitiendo calor. Al perder calor, el agua a 0°C del platillo comenzará a congelarse. En la superficie del agua aparecerán cristales de hielo transparentes, alargados y con forma de aguja. Al aparecer por separado, rápidamente se agrupan y forman una dura costra de hielo en la superficie del agua. Cuando se observan a través de una lupa, los cristales de hielo tienen la forma de prismas hexagonales muy alargados. Entre ellos hay muchas “estrellas” de seis puntas. Se trata de agujas dispuestas en un grupo caprichoso y que forman una fina estructura de estrella. Creciendo y creciendo, las agujas de hielo se encuentran y se ramifican. Así se forman los patrones de escarcha en el cristal de las ventanas. Es necesario un enfriamiento rápido para la formación de dendritas.

Experiencia 2. Coloque una gota grande de agua sobre un pequeño trozo de vidrio limpio. Enfríe mucho el vaso presionándolo contra la nieve o la mezcla refrescante. Cuando se congela, una gota de agua dará hermosos cristales en forma de varias estrellas. Estas estrellas cristalinas se forman en gotas de agua arrastradas por el movimiento del aire a una altura considerable. Durante la estación fría, las estrellas tipo copo de nieve caen y llegan al suelo. Decimos: "Está nevando".
Conclusiones. Entonces, en el curso de nuestro trabajo, aprendimos más sobre los cristales, descubrimos que hay muchas cosas interesantes e inusuales a nuestro alrededor, y esto es accesible a la observación y al estudio, y no requiere mucho esfuerzo ni gasto. Intentamos hacer crecer cristales y lo logramos.

Literatura.

1. 
   Gran Enciclopedia Rusa, 16 volúmenes. M - Editorial científica "Gran Enciclopedia Rusa" 2010.
2. 
   M.P.Shaskolskaya. Cristales. M- “Ciencia” 1985.

3. Material de GeoWiki, una enciclopedia abierta sobre ciencias de la Tierra.

4. http://course-crystal.narod.ru/p36aa1.html

5. http://www.novate.ru/blogs/131008/10496/

6. Cristalografía moderna. M., 1979-1981.T.1-4; Chuprunov E.V., Khokhlov A.F., Fadeev M.A. Cristalografía. M., 2000;

Kondratiev Philip

En un día se puede cultivar en el laboratorio un cristal que pesa hasta 1 kg. Para muchas personas, cultivar cristales se ha convertido en una necesidad necesaria. pasatiempo. El trabajo analiza métodos para cultivar monocristales a partir de diversas sales.

Descargar:

Avance:

Institución presupuestaria educativa municipal

"Escuela secundaria n.º 2 de Syasstroy"

Trabajo científico y práctico.

Sobre el tema de:

"Cristales en crecimiento"

Responsable: profesora de química

Bochkova Irina Anatolyevna

Syasstroy

año 2012.

Introducción

Justificación del tema del proyecto y su relevancia página 2

1. Revisión analítica

1.1 ¿Qué es un cristal? página 3

1.2 Formas de cristal página 3

1.3 Métodos de formación de cristales página 4

1.4 Aplicación de cristales página 42. Parte experimental

2.1 Preparación de la solución madre página 6

2.2 Cultivar la semilla página 6

2.3 Crecimiento de monocristales página 6

3.4 Ahorro de cristales página 6Resultados del experimento página 6

Conclusiones página 6

Bibliografía página 6

Introducción

Justificación de la elección del tema del proyecto y su relevancia:

"Casi todo el mundo es cristalino. El mundo está dominado por el cristal y su sólido,

Leyes sencillas"

Académico Fersman A.E.

De los libros aprendí que los cristales se obtienen en el laboratorio, pero también existen en la naturaleza. Por ejemplo, los copos de nieve, los patrones escarchados en los cristales de las ventanas y la escarcha que adorna las ramas desnudas de los árboles en invierno. Muchos cristales son productos de desecho de organismos. Algunos tipos de moluscos tienen la capacidad de producir nácar en cuerpos extraños atrapados en el caparazón. Después de 5 a 10 años, se forman las perlas. Los cristales incluyen diamantes, rubíes, zafiros y otras piedras preciosas. En un día en el laboratorio se puede cultivar un cristal de sal que pesa alrededor de 1 kilogramo. Los cristales se utilizan ampliamente en la ciencia, la industria, la óptica y la electrónica.

Me interesó mucho este tema y decidí cultivar cristales de sal en casa.

Objetivo del trabajo: Aprende a cultivar cristales.

Tareas:

1. Estudie la literatura sobre cristales y métodos para cultivarlos.

2. Cultivar monocristales de diversas sales.

plan de trabajo del proyecto

1. Estudiar literatura sobre temas:

1. ¿Qué son los cristales?
2. Tipos de cristales;
3. El significado de los cristales para los humanos.;
4. Cultivando cristales en casa.
5. Aplicaciones de los cristales

2. Realización de la parte práctica.

1. Formulación de conclusiones.
2. Elaboración de un informe de trabajo.
3. Creación de una presentación por ordenador a partir de los materiales obtenidos en el trabajo.
4. Protección del proyecto.

1. Revision analitica

1. que es un cristal

Un cristal es un estado sólido de la materia. Tiene una determinada forma y un determinado número de caras debido a la disposición de sus átomos. Todos los cristales de una sustancia tienen la misma forma, aunque pueden diferir en tamaño.

Cada sustancia química que se encuentra en estado cristalino en determinadas condiciones termodinámicas corresponde a una estructura cristalina específica.

Existen cientos de sustancias en la naturaleza que forman cristales. El agua es uno de los más comunes. El agua helada se convierte en cristales de hielo o copos de nieve.

Los cristales minerales también se forman durante ciertos procesos de formación de rocas. Grandes cantidades de roca caliente y fundida en las profundidades del subsuelo son en realidad soluciones minerales. A medida que masas de estas rocas líquidas o fundidas son empujadas hacia la superficie terrestre, comienzan a enfriarse.

Se enfrían muy lentamente. Los minerales se convierten en cristales cuando pasan de una forma líquida caliente a una forma sólida fría. Por ejemplo, la roca de granito contiene cristales de minerales como cuarzo, feldespato y mica. Hace millones de años, el granito era una masa fundida de minerales en estado líquido. Actualmente, en la corteza terrestre existen masas de rocas fundidas que lentamente se enfrían y forman cristales de diversos tipos.

1.2 Formas de cristal

Los cristales pueden tener todo tipo de formas. Todos los cristales conocidos en el mundo se pueden dividir en 32 tipos, que a su vez se pueden agrupar en seis tipos. Los cristales pueden tener diferentes tamaños. Algunos minerales forman cristales que sólo pueden verse con un microscopio. Otros forman cristales que pesan varios cientos de libras.

Se consideran cristalinas las sustancias cuyos átomos están dispuestos regularmente de manera que formen una red tridimensional regular, llamada cristalina. Los cristales de varios elementos químicos y sus compuestos tienen notables propiedades mecánicas, eléctricas, magnéticas y ópticas.

El científico ruso E. S. Fedorov descubrió que en la naturaleza sólo pueden existir 230 grupos espaciales diferentes, que cubren todas las estructuras cristalinas posibles. La mayoría de ellos (pero no todos) se encuentran en la naturaleza o se crean artificialmente. Los cristales pueden tomar la forma de varios prismas, cuya base puede ser un triángulo, un cuadrado, un paralelogramo y un hexágono regulares.

Las redes cristalinas de metales suelen tener la forma de un cubo centrado en las caras (cobre, oro) o centrado en el cuerpo (hierro), así como de un prisma hexagonal (zinc, magnesio).

La clasificación de los cristales y la explicación de sus propiedades físicas pueden basarse no sólo en la forma de la celda unitaria, sino también en otros tipos de simetría, por ejemplo, la rotación alrededor de un eje. El eje de simetría es una línea recta, cuando se gira 360° alrededor de la cual el cristal se alinea consigo mismo varias veces. El número de estas alineaciones se llama orden de los ejes. Hay redes cristalinas con ejes de simetría de segundo, tercer, cuarto y sexto orden. Es posible la simetría de la red cristalina con respecto al plano de simetría, así como una combinación de diferentes tipos de simetría.

La mayoría de los sólidos cristalinos son policristales, porque En condiciones normales, es bastante difícil hacer crecer cristales individuales, todo tipo de impurezas interfieren con esto. La tecnología moderna requiere cristales de un alto grado de pureza, por lo que la ciencia se enfrenta a la cuestión de desarrollar métodos eficaces para cultivar artificialmente cristales individuales de diversos elementos químicos y sus compuestos.

El cultivo de cristales es un pasatiempo cuyos seguidores crean sus propios clubes y participan en competiciones. Cultivar cristales es un proceso tecnológico complejo, por lo que cuanto más espere, más impresionantes serán los resultados.

1.3 Métodos para la formación de cristales.

Hay tres formas de formar cristales: cristalización a partir de una masa fundida, de una solución y de la fase gaseosa. Un ejemplo de cristalización a partir de un derretimiento es la formación de hielo a partir del agua (después de todo, el agua es hielo fundido), así como la formación de rocas volcánicas. Un ejemplo de cristalización a partir de una solución en la naturaleza es la precipitación de cientos de millones de toneladas de sal del agua de mar. Cuando un gas (o vapor) se enfría, las fuerzas eléctricas de atracción fuerzan a los átomos o moléculas a unirse hasta formar un sólido cristalino: se forman copos de nieve.

Los métodos más comunes para cultivar monocristales artificialmente son la cristalización en solución y en fusión. En el primer caso, los cristales crecen a partir de una solución saturada con una lenta evaporación del disolvente o con una lenta disminución de la temperatura.

Si se calienta una sustancia sólida, pasará a un estado líquido: se derretirá. Las dificultades para hacer crecer monocristales a partir de masas fundidas están asociadas con las altas temperaturas de fusión. Por ejemplo, para obtener un cristal de rubí, es necesario fundir el polvo de óxido de aluminio y, para ello, calentarlo a una temperatura de 2030 ° C.

1.4 Aplicación de cristales

Las aplicaciones de los cristales en la ciencia y la tecnología son muchas y variadas. Déjame darte algunos ejemplos.

Los cristales jugaron un papel importante en muchas innovaciones técnicas del siglo XX. Algunos cristales generan una carga eléctrica cuando se deforman. Aplicación en la fabricación de generadores de radiofrecuencia con estabilización mediante cristales de cuarzo. Al obligar a una placa de cuarzo a vibrar en el campo eléctrico de un circuito oscilatorio de radiofrecuencia, es posible estabilizar la frecuencia de recepción o transmisión.

Diamante.

El mineral natural más duro y raro es el diamante. Debido a su excepcional dureza, el diamante juega un papel muy importante en la tecnología. Las sierras de diamante se utilizan para cortar piedras. El diamante tiene una enorme importancia en la perforación de rocas y en las operaciones mineras. Las puntas de diamante se insertan en herramientas de grabado, máquinas divisoras, aparatos de prueba de dureza y taladros para piedra y metal. El polvo de diamante se utiliza para esmerilar y pulir piedras duras, acero endurecido y aleaciones duras y superduras. El diamante en sí sólo puede cortarse, pulirse y grabarse con diamante. Las piezas de motor más importantes en la producción de automóviles y aviones se procesan con fresas y taladros de diamante.

Corindones.

El rubí y el zafiro se encuentran entre las piedras preciosas más bellas y caras. El rubí rojo sangre y el zafiro azul celeste son el mismo mineral: corindón, óxido de aluminio A. 12 O 3 . La diferencia de color se debe a impurezas muy pequeñas.

Corindón marrón modesto, discreto, opaco y fino: esmeril que se utiliza para limpiar el metal del que está hecho el papel de lija. El corindón, en todas sus variedades, es una de las piedras más duras de la Tierra, la más dura después del diamante. El corindón se puede utilizar para perforar, esmerilar, pulir, afilar piedra y metal. Las muelas abrasivas, las piedras de afilar y los polvos abrasivos se elaboran a partir de corindón y esmeril.

Toda la industria relojera funciona con rubíes artificiales. En las fábricas de semiconductores, los circuitos más finos se dibujan con agujas de rubí. En las industrias textil y química, las guías de hilo de rubí extraen hilos de fibras artificiales, nailon y nailon.

La nueva vida de Ruby es un láser o un generador cuántico óptico (OQG). En 1960 Se creó el primer láser de rubí. Resultó que el cristal de rubí amplifica la luz. El láser brilla más que mil soles.

Un potente rayo láser con enorme poder. Quema fácilmente láminas de metal, suelda alambres de metal, quema tuberías de metal y perfora los agujeros más delgados en aleaciones duras y diamantes. Estas funciones las realiza un láser sólido que utiliza rubí, granate y neodita. En cirugía ocular, los láseres neodino y de rubí se utilizan con mayor frecuencia.

El zafiro es transparente, por lo que con él se fabrican placas para instrumentos ópticos. La mayor parte de los cristales de zafiro se destina a la industria de los semiconductores.

Cuarzo.

El pedernal, la amatista, el jaspe, el ópalo y la calcedonia son variedades de cuarzo. Los pequeños granos de cuarzo forman arena. Y la variedad de cuarzo más bella y maravillosa es el cristal de roca, es decir. cristales de cuarzo transparentes. Por tanto, las lentes, prismas y otras partes de los instrumentos ópticos se fabrican a partir de cuarzo transparente.

Las propiedades eléctricas del cuarzo son especialmente sorprendentes. Si comprimes o estiras un cristal de cuarzo, aparecen cargas eléctricas en sus bordes. Este es el efecto piezoeléctrico en los cristales. Los cristales piezoeléctricos se utilizan ampliamente para reproducir, grabar y transmitir sonido.

Polaroid.

El material policristalino Polaroid también ha encontrado su aplicación en la tecnología.

Polaroid es una fina película transparente completamente llena de diminutos cristales transparentes en forma de aguja de una sustancia que polariza y birrefringe la luz. Todos los cristales están ubicados paralelos entre sí, por lo que todos polarizan igualmente la luz que atraviesa la película. Las películas Polaroid se utilizan en gafas Polaroid. Las Polaroid anulan el resplandor de la luz reflejada, permitiendo el paso del resto de la luz. Son indispensables para los exploradores polares, que constantemente tienen que mirar el deslumbrante reflejo de los rayos del sol en un campo de nieve helada.

Las gafas Polaroid ayudarán a prevenir colisiones con los automóviles que vienen en sentido contrario, que muy a menudo ocurren debido al hecho de que las luces del automóvil que viene en sentido contrario ciegan al conductor y él no ve este automóvil. Si los parabrisas de los automóviles y el cristal de los faros de los automóviles están hechos de Polaroid, y ambas polaroid se giran de modo que sus ejes ópticos se desplazan, entonces el parabrisas no dejará pasar la luz de los faros del automóvil que se aproxima y "apagará" él."

La lista de usos de los cristales es bastante larga y crece constantemente.

2. Parte experimental

2.1 Preparación de solución madre

Se disolvió la sal en agua caliente hasta obtener una solución saturada. La solución saturada se filtró. Dejé que la solución se enfriara lentamente.

Crecí cristales de alumbre de potasio, sulfato de aluminio y potasio KAl(SO 4 ) 2 , sulfato de cobre, sulfato de hierro.

2.2 Cultivar la semilla

Un día después, se formaron cristales de sal en el fondo del vaso. Se drenó la solución, se separaron cuidadosamente los cristales entre sí y se seleccionó el más grande y correcto.

2.3 Monocristales en crecimiento

Se preparó una nueva solución saturada. Até el cristal semilla a un hilo, lo até a un lápiz y bajé el cristal a la solución. Vi crecer los cristales durante varias semanas.

1. Salvando cristales

Los monocristales crecidos se secaron y se recubrieron con barniz incoloro para preservar el agua de cristalización.

Resultados del experimento

Crecí drusas y monocristales de sulfato de cobre y monocristales de alumbre de potasio. El alumbre potásico se coloreó con colorante alimentario.

conclusiones

1. La forma de un cristal está determinada por la forma de su red cristalina.
2. Las impurezas en la solución salina afectan la forma del cristal.
3. Cristales en crecimiento- El proceso es entretenido, pero requiere una actitud cuidadosa y cuidadosa con su trabajo.

Bibliografía