Publicado en el n. 4 de la revista Clepsidra, p. 9., mayo 2011 http://cienciaviva.educa.aragon.es
EXPERIMENTOS SENCILLOS.
MARIANO LAGUNA, ASUNCIÓN LUQUIN Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón. CSIC - UZ
Experimentos con gases. En esta serie de experimentos vamos a obtener dióxido de carbono (CO2), oxigeno (O2) e hidrógeno (H2) de una manera barata, segura y como nos gusta en esta sección, con productos fácilmente accesibles. En primer lugar seleccionemos nuestro sistema experimental. Como matraz o vasija de reacción tomaremos una botella de plástico resistente… ¿qué de donde la saco? Pues de una botella de bebida carbónica de un supermercado. Nosotros hemos seleccionado las de 500 mL para ciertos gases y de un litro para obtener CO2. Este recipiente soporta sin problemas la presión, ligeramente superior a 1 atmósfera, que vamos a necesitar y está hecho de polietilén tereftalato (PET). ¿Y donde recogemos los gases?.....Pues en ¡globos de colores!, que colocaremos cuidadosamente en la boca de las botellas a utilizar. Ya tenemos nuestro sistema experimental, ahora solo queda delimitar como operar. Los reactivos líquidos necesarios los introduciremos en la botella y los sólidos, una vez bien pesados en el globo (fig. 2). A continuación colocaremos la boquilla del globo tapando bien la parte superior de la botella… y ya sólo nos queda elevar el globo para que los sólidos caigan a nuestro matraz de reacción (perdón botella) y comenzará a desprenderse un gas que será recogido limpiamente en nuestro globo. Estamos preparados para nuestros tres experimentos, describiremos los materiales a utilizar y las reacciones que conducen a los gases: 1.- Los Experimentos… ¡Con Gaseosa! Materiales: A) Botella de gaseosa o bebida carbónica 2 ó 3 Caramelos mentos o peladillas
B) 20 g de hidrógenocarbonato de sodio (bicarbonato de toda la vida)
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200 mL de vinagre HNaCO3 + HO2CCH3
CO2 + H2O + NaO2CCH3
2.- Oxigenoterapia Materiales: • 250 mL de agua oxigenada del botiquín • 10 g de permanganato potásico o manganesa • 50 mL de salfumán 2KMnO4 + 5H2O2 + 6H+
2Mn2+ + 2K+ + 5O2 + 8H2O
2.- Hidrogenera Materiales: • 5 g. de un metal como aluminio o hierro • 50 mL de salfumán 2Al + 6HCl
2AlCl3 + 3H2
Los gases se recogen en los globos (fig. 3) con los que posteriormente se pueden realizar diferentes experiencias. Las más sencillas son ver como el dióxido de carbono inhibe la combustión y el oxígeno la acelera. Dejados los globos en la mesa sólo el que contiene hidrógeno asciende al techo porque es mucho menos pesado que el aire (fig. 4).
Este ha sido un breve recorrido por algunos capítulos de la química: oxidación, reducción, combustión, reacciones de desplazamiento, solubilidad de gases en líquidos...
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Figura 1.- Botella con el líquido y globo con la boquilla tapando bien la parte superior de la botella. El sólido ya está en el interior del globo.
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Figura 2.- Resultado final de los 3 experimentos.
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Figura 4.-. Los globos de CO2 y O2 permanecen en la mesa mientras que el globo lleno de H2 sube.
