QUÍMICA AL AIRE LIBRE

           Estamos inmersos en la Semana de la Ciencia que se celebra del 2 al 15 de noviembre coincidiendo con la festividad de San Alberto Magno, patrón de los químicos y por extensión de todos los científicos. Hemos pensado que podríamos aprovechar la ocasión para mostrar unas sencillas reacciones químicas, que por otra parte son muy vistosas, y montar el laboratorio en el patio del instituto. Los alumnos de 4º de Ciencias Aplicadas se han encargado de realizar y explicar estas reacciones a varios grupos del centro. Se trata de unas reacciones químicas que es conveniente realizar en lugares bien ventilados ya que se producen gases nocivos, explosivos y peligrosos.

 Por eso este taller lo llamamos:

“QUÍMICA AL AIRE LIBRE”

1. SODIO EXPLOSIVO

Ponentes:  Javier y Fran

• Reacción química que tiene lugar:

2 Na(s) + 2 H₂O(l) → 2 NaOH (aq) + H₂ (g)

• Material: sodio en barra (Na), agua, cristalizador, guantes y gafas protectoras.

• Procedimiento:

Ponemos agua en un cristalizador y añadimos un trocito de sodio para ver la reacción. La reacción que se produce es violenta, el sodio se mueve por toda el agua mientras va reaccionando y se pueden producir chispas eléctricas que podrían provocar una explosión. Todo depende del trozo de sodio que echemos en el agua.

• Explicación:

El sodio es un metal alcalino muy reactivo. Tiene brillo metálico que le dura muy poco porque se oxida rápidamente en contacto con el aire formando un óxido blanco.  El sodio es un metal blando, se puede cortar con un cuchillo y sólo observamos su brillo mientras lo cortamos.

La reacción que se produce con el agua es violenta porque este metal está deseando perder un electrón y dárselo a cualquier cosa, el oxígeno del aire, el agua…

En la reacción se produce gas hidrógeno (H₂) que es inflamable y es el causante de que el trozo de sodio salga disparado por el recipiente. También se produce hidróxido de sodio (NaOH) conocido como sosa caústica, que hace que la disolución sea fuertemente básica.

2. SERPIENTE NEGRA

Ponentes:  Abdel y Juan

• Reacción química que tiene lugar:

C₁₂H₂₂O₁₁(s) + H₂SO₄(aq)+1/2 O₂ →11 C(s) + CO₂(g) + SO₂(g) + 12 H₂O (g)

• Material: Azúcar que contiene sacarosa:  C₁₂H₂₂O₁₁(s), Ácido sulfúrico concentrado 98%: H₂SO₄(aq), Vaso de precipitados, Varilla, Guantes y Gafas protectoras.

• Procedimiento:

Echamos un poco de azúcar en un vaso de precipitados, añadimos ácido sulfúrico concentrado y esperamos a que ocurra la reacción. El vaso de precipitados se pondrá muy caliente y puede quemar y los gases emitidos son tóxicos. La reacción ocurre en unos minutos, tenemos que tener paciencia. Ya sabes….LA CIENCIA ES PACIENCIA.

• Explicación:

Esta reacción es la deshidratación del azúcar (sacarosa) con ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es un ácido de alto poder deshidratante y consigue eliminar 12 moléculas de agua a la sacarosa convirtiéndola en carbón, es decir, carbonizándola. (Como el carbón dulce que te traen los reyes magos cuando no te has portado bien). Imagina que te cae este ácido en la piel, es extremadamente peligroso y provoca quemaduras muy graves.

En esta reacción se producen gases contaminantes como el dióxido de carbono (CO₂) y el dióxido de azufre (SO₂) y también vapor de agua ya que la reacción desprende mucho calor, es exotérmica y todos estos gases y vapores hacen que el carbón formado tenga aspecto esponjoso.

 3. BOMBA FÉTIDA

Ponentes:  Nazaret y Alejandro.

• Reacción química que tiene lugar:

FeS (s) + 2 HCl (aq) → H₂S (g) + FeCl₂ (aq)

• Material: Sulfuro de hierro (FeS), Salfumán (que contiene HCl, ácido clorhídrico), Mortero, Tubo de ensayo y gradilla, Tapones, Espátula y Guantes.

• Procedimiento:

Trituramos en el mortero un poco de sulfuro de hierro y lo echamos en un tubo de ensayo. A continuación añadimos un poco de salfumán y esperamos que ocurra la reacción. Se formarán unas burbujas que son de sulfuro de hidrógeno, el componente principal de las bombas fétidas. ¿Queréis oler un poquito?

• Explicación:

El sulfuro de hidrógeno (H₂S) es un gas que tiene un olor muy desagradable, a huevos podridos. Para poderlo fabricar mezclamos un mineral de hierro y azufre, el sulfuro de hierro (FeS) con el ácido clorhídrico (HCl) presente en el salfumán.

4. POBRE OSITO GOMINOLA

Ponentes:  Isabel y Nerea.

• Reacciones químicas que tienen lugar:

2 KClO₃ (s) →2 KCl (l) + 3 O₂ (g)

C₁₂H₂₂O₁₁(s) + 12 O₂ (g) → 12 CO₂(g) + 11 H₂O (g)

• Material: Clorato de potasio (KClO₃), Osito gominoa, Espátula, Tubo de ensayo y gradilla, Base, soporte, doble nuez y pinza,  Mechero, Guantes y Gafas.

•  Procedimiento:

Ponemos un poco de clorato de potasio en un tubo de ensayo con ayuda de la espátula. Colocamos el tubo de ensayo sujeto con una pinza para mayor seguridad y ligeramente inclinado en la base con soporte. Encendemos el mechero y lo colocamos debajo del tubo de ensayo. Tenemos que fundir completamente el clorato de potasio hasta que esté en estado líquido. Apagamos el mechero y añadimos con cuidado la gominola. Observamos la reacción. 

• Explicación:

El clorato de potasio (KClO₃) se descompone al calentarlo en cloruro de potasio (KCl) y oxígeno (O₂). Gracias al fuego conseguimos que pase de estado sólido a líquido, llenándose el tubo de ensayo de gas oxígeno.

Si añadimos al tubo de ensayo un osito gominola rico en azúcar (que contiene sacarosa C₁₂H₂₂O₁₁) se produce una combustión muy violenta liberándose gran cantidad de energía en forma de luz y calor y desprendiéndose vapores de agua (H₂O)  y dióxido de carbono (CO₂). Ya has podido comprobar  qué cantidad de energía tan grande se almacena en un osito de gominola. Piensa en ello cuando comas chuches….si no vas a hacer deporte.