EL HIELO SECO: FÍSICA A ESCENA
1. ¿QUÉ ES EL
HIELO SECO?
El hielo seco es dióxido de carbono en estado
sólido (CO₂).
Se llama “seco” porque no se derrite, sino que pasa directamente
de sólido a gas, sin convertirse en líquido.
Este cambio de estado se llama sublimación.
Se utiliza en:
· Conservación de alimentos
· Transporte de vacunas
· Efectos especiales
· Experimentos científicos y divulgación
· Restauración
2. ¿POR QUÉ NO DEBE TOCARSE?
El hielo seco está a una temperatura de aproximadamente –78 °C.
Si se toca con la piel:
· Puede producir quemaduras por frío, similares a una quemadura térmica.
· Puede dañar los tejidos en pocos segundos.
Por eso nunca se toca con las manos, solo con:
· Guantes térmicos
· Pinzas
3. ¿QUÉ RIESGOS PRESENTA Y CÓMO SE EVITAN?
Riesgos
· Quemaduras por frío
· Acumulación de CO₂ en espacios cerrados
· Aumento de presión si se introduce en recipientes cerrados
✅ Cómo se evitan
· Manipulación solo por el profesorado
· Uso de guantes, pinzas y gafas
· Espacios bien ventilados
· Nunca usar recipientes cerrados
EXPERIMENTO 1: Sublimación del CO₂
Ø Procedimiento
Colocamos un pequeño trozo de hielo seco sobre una bandeja y observamos. Vemos que el plato tiembla y si lo frotamos contra un plato metálico emite un sonido muy desagradable.
Ø Explicación
El CO₂ sólido sublima directamente a gas:
CO₂ (s) →CO₂ (g)
¿Por qué no se forma líquido?
Porque a presión atmosférica el CO₂ no puede existir como líquido.
¿En qué se diferencia del hielo de agua?
· El hielo de agua se funde: sólido → líquido → gas
· El hielo seco pasa directamente de sólido → gas
¿Flota o se hunde?
· El hielo seco sólido se hunde en agua (es más denso).
· El CO₂ gas es más denso que el aire, por eso “cae” y se acumula abajo.
EXPERIMENTO 2: Burbujas
de CO₂
·
pompas blancas (con kitasato)
En un matraz KITASATO introducimos agua y
hielo seco. Ponemos un tapón en el matraz y el gas sale por una goma que
introducimos en una mezcla jabonosa y conseguimos pompas blancas porque
el hielo seco que está a -78ºC hace que el vapor de agua condense y forme una
niebla blanca de vapor de agua.
·
Nube atómica (barreño y mezcla
de agua, jabón y glicerina con trapo).
Tenemos hielo seco en un recipiente,
añadimos agua caliente y con un poco de solución jabonosa conseguimos una pompa
gigante que retiene el gas, con ayuda de un trapo que arrastramos por la
superficie del recipiente.
Ø Procedimiento
Introducimos hielo seco en agua templada y observamos las burbujas.
Con jabón, formamos pompas que se llenan de CO₂.
Ø Explicación
· El CO₂ al salir enfría el aire
· El vapor de agua del aire se condensa en gotitas microscópicas
· Por eso las burbujas se ven blancas
Ø
Importante:
Lo blanco no es CO₂, es agua condensada.
Las pompas:
· Se mantienen bajas porque el CO₂ es más denso que el aire
· Al romperse, liberan una “nube” que cae como una mini nube atómica
EXPERIMENTO 3: Extintor de CO₂
Ø Procedimiento
Ponemos un poco de hielo seco en un recipiente hondo. Colocamos una vela en el fondo del recipiente y le damos al alumno un encendedor para que intente encenderla.
Colocamos unas 5 velas encendidas y dejamos que el CO₂ generado dentro del recipiente hondo “caiga” sobre ellas.
Ø Explicación
· El CO₂ no es combustible
· No permite la combustión porque desplaza al oxígeno
· Por eso se usa en extintores
Ø El CO₂ “se vierte” como si fuera un líquido porque es más denso que el aire.
EXPERIMENTO 4: Niebla fría.
Ø Procedimiento
Ponemos hielo seco en un recipiente y añadimos mucha agua caliente.
Ø Explicación
· El agua caliente acelera la sublimación
· Se produce mucho CO₂ frío
· El vapor de agua del aire se condensa rápidamente
· Se forma una niebla espesa que cae al suelo
Ø Es el experimento más visual y espectacular.
EXPERIMENTO 5: Zumo con gas.
Ø Procedimiento
Preparamos unos cuantos vasitos con zumo de manzana
y añadimos un trocito de hielo seco en cada uno. Después ofrecemos esta
atractiva bebida al público. También se puede hacer con agua y todavía se nota
más el efecto.
Ø Explicación
Pueden
apreciar el sabor característico del ácido
carbónico que se produce al reaccionar el dióxido de carbono con el agua y que
aparece en todas las bebidas con burbujas.
FRASE FINAL PARA EL PÚBLICO
“El hielo seco nos permite ver fenómenos que normalmente no se ven: gases, densidad, presión y cambios de estado.”
