406 Globo autoinflable

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre, bicarbonato, una botella, un embudo, una cuchara, un par de globos y papel parafinado impermeable para cocinar.

Primera parte
En primer lugar vertemos un poco de vinagre en una botella. Luego echamos en el globo una cucharada pequeña de bicarbonato. Con un embudo el proceso resulta más fácil. Por último colocamos el globo en la boca de la botella y le damos la vuelta para que el bicarbonato caiga en el interior de la botella. Al entrar en contacto el bicarbonato y el vinagre se produce una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono gaseoso que infla el globo en segundos. La velocidad de una reacción química entre un líquido y un sólido reducido a polvo es muy rápida.

Segunda parte
Ahora esparcimos una cucharada de bicarbonato sobre un trozo rectangular de papel encerado. Luego enrollamos el papel formando un tubo y, finalmente, retorcemos los extremos para que el bicarbonato no se salga. Si ahora dejamos caer el tubo en una botella con vinagre y colocamos un globo en la boca de la botella vemos que el globo se infla lentamente. Ahora el bicarbonato sólido entre en contacto con el vinagre poco a poco y la velocidad de la reacción química es mucho menor. Se puede agitar la botella para acelerar el proceso.

Precaución: el globo puede explotar si la presión interna es muy grande. Es mejor usar poca cantidad de vinagre.

345 Temperatura y velocidad de reacción

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre y bicarbonato.

Si se deja caer una cucharada de bicarbonato en un vaso con un poco de vinagre se produce una reacción química con desprendimiento de burbujas. El ácido acético del vinagre reacciona con el bicarbonato de sodio (una base) y produce acetato de sodio (una sal) y ácido carbónico. El ácido carbónico es inestable y se separa en agua y en dióxido de carbono que forma las burbujas.

¿Qué efecto produce la temperatura del vinagre en la velocidad de la reacción química?

Para realizar nuestro experimento ponemos vinagre caliente en un vaso y la misma cantidad de vinagre frío en otro vaso. Luego dejamos caer en cada vaso un poco de bicarbonato. Vemos que en el vaso con vinagre caliente la reacción es mucho más rápida y termina en unos segundos.

Al calentar el vinagre aumenta la agitación térmica de las moléculas, aumenta el número de choques entre partículas y, por tanto, aumenta la velocidad de la reacción química.

336 Fideos arriba y abajo

Para realizar nuestro experimento necesitamos fideos finos secos, una vaso largo y una botella de gaseosa (agua carbonatada).

Si dejamos caer un puñado de fideos en un vaso con gaseosa vemos que los fideos suben y bajan durante unos minutos.

Explicación

Una botella de gaseosa o agua con gas contiene dióxido de carbono disuelto a alta presión. Al abrir la botella disminuye la presión en el interior y el dióxido de carbono disuelto escapa formando pequeñas burbujas que suben a la superficie y causan el efecto de efervescencia.

Si dejas caer un puñado de fideos finos secos en un vaso con agua lo normal será que casi todos terminen en el fondo del vaso ya que los fideos son más densos que el agua.

¿Qué sucede al dejar caer los fideos en agua con gas? Las burbujas de dióxido de carbono se pegan a la superficie de los fideos, la densidad del conjunto disminuye y los fideos ascienden. Al llegar a la superficie se liberan algunas burbujas y los fideos se vuelven a hundir. El proceso se repite durante unos minutos hasta que el agua se queda sin gas.

319 Cómo apagar un fuego con dióxido de carbono

Para realizar nuestro experimento necesitamos zumo de limón, agua y bicarbonato.

En primer lugar preparamos una mezcla de agua y bicarbonato en un vaso pequeño. No se necesita mucha cantidad. Luego ponemos un poco de zumo de limón en un vaso largo. Por último dejamos caer un poco de la mezcla de bicarbonato y agua en el vaso con zumo de limón. Inmediatamente se forman unas burbujas. Si encendemos un palito de madera y luego lo metemos en el vaso vemos que la llama se apaga enseguida.

Explicación

El zumo de limón contiene ácido cítrico que reacciona con el bicarbonato produciendo una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono.

El dióxido de carbono se acumula en el vaso desplazando al oxígeno que permite la combustión. Si introducimos un palito de madera encendido la llama se apaga en la atmósfera rica en dióxido de carbono y pobre en oxígeno.

299 Inflar un globo con vinagre y tiza

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre, unos trozos de tiza, una botella y un globo.

En primer lugar metemos en el globo unos trozos de tiza. Luego ponemos un poco de vinagre en la botella. Por último, colocamos el globo en la boca de la botella, dejamos caer los trozos de tiza y vemos que se libera un gas en el interior de la botella que poco a poco llena el globo.

Explicación

El vinagre contiene ácido acético que reacciona con el carbonato de calcio de las tizas liberando dióxido de carbono gaseoso. Poco a poco aumenta la presión en el interior de la botella y en cuestión de segundos el globo se infla.

Por otra parte, al reaccionar un sólido con un líquido la velocidad de la reacción química depende del grado de división del sólido ya que la reacción tiene lugar en la superficie de contacto entre el sólido y el líquido. Al triturar o reducir a polvo la tiza aumenta la superficie de contacto y la velocidad de la reacción química. Por lo tanto, podemos llenar el globo en menos tiempo reduciendo a polvo los trozos de tiza. 

296 Reacción de vinagre y tiza

Para realizar nuestro experimento necesitamos un bote de cristal, vinagre, unos trozos de tiza y una caja de cerillas.

Si mezclamos en un bote de cristal vinagre con unos trozos de tiza vemos que se produce una reacción química con desprendimiento de gases. La reacción es más rápida si trituramos los trozos de tiza.

Si metemos una cerilla encendida en el bote vemos que la llama se apaga enseguida.

Explicación

El vinagre contiene ácido acético que reacciona con el carbonato de calcio de la tiza produciendo dióxido de carbono gaseoso.

El dióxido de carbono se acumula en el bote, desplazando al oxígeno que permite la combustión. Si se introduce una cerilla en el bote la llama se apaga inmediatamente por falta de oxígeno.

Por otra parte, al reaccionar un sólido con un líquido la velocidad de la reacción química depende del grado de división del sólido ya que la reacción tiene lugar en la superficie de contacto entre el sólido y el líquido. Al triturar o reducir a polvo la tiza aumenta la superficie de contacto y la velocidad de la reacción química.

287 Coca Cola sin gas

Para realizar nuestro experimento necesitamos una Coca Cola, un vaso  y una jeringa grande.

En primer lugar metemos algo de Coca Cola en la jeringa tirando del émbolo. Luego, sin dejar que salga la Coca Cola, tapamos el agujero pequeño de la jeringa con un dedo y tiramos del émbolo con fuerza para aumentar el volumen en el interior de la jeringa.

Vemos que al tirar del émbolo se forman unas burbujas de gas que suben a la superficie de la Coca Cola.

Explicación

La Coca Cola contiene dióxido de carbono disuelto. La solubilidad del gas (la cantidad de dióxido de carbono disuelto en una cierta cantidad de coca cola) depende de la temperatura y de la presión sobre la Coca Cola. 

En una botella de Coca Cola una parte del gas está disuelto en el interior del refresco y otra parte ocupa el espacio sin líquido en la botella. El gas no disuelto está a una presión superior a la presión atmosférica. El gas disuelto en el refresco y el gas no disuelto están en equilibrio. Al quitar el tapón el gas escapa de la botella, disminuye la presión interna, se rompe el equilibrio y el gas sale del líquido en forma de burbujas que suben a la superficie del refresco. Si no cerramos la botella el refresco perderá todo el gas disuelto.

En nuestro experimento utilizamos una jeringa para reducir la presión del gas que ocupa el espacio sin líquido en la jeringa. Al tirar del émbolo se reduce la presión sobre la Coca Cola, disminuye la solubilidad del gas  y se forman unas burbujas que salen a la superficie.

283 Combustión y renovación de aire

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tubito de cristal resistente al fuego (por ejemplo de un antiguo quinqué) y una vela pequeña.

Si encendemos la vela y colocamos encima el tubo de vidrio vemos que la llama palidece y se apaga en unos segundos.

Ahora repetimos el experimento pero dejando que entre aire por debajo de la vela. En este caso vemos que la llama se mueve pero no se apaga.

Explicación

En el primer caso la combustión de la vela consume oxígeno y produce dióxido de carbono que se acumula en el interior del tubo. La falta de oxígeno apaga la vela en unos segundos.

En el segundo caso se produce una corriente de convección ascendente que renueva el aire en el interior del tubo permitiendo que la llama no se apague.

Si se deja poco espacio para la entrada de aire por debajo de la vela aumenta la corriente de aire y el movimiento de la llama.

Precaución: el tubo de vidrio se calienta muy rápido y se requiere la supervisión de un adulto para realizar el experimento.

274 Inflar un globo con vinagre y mármol triturado

Para realizar nuestro experimento necesitamos vinagre, mármol triturado, una botella pequeña, un embudo y un globo.

Procedimiento

Metemos los trozos de mármol en la botella

Con ayuda del embudo vertemos vinagre en la botella (con media botella es suficiente).

Por último colocamos un globo en la boca de la botella.

El mármol contiene carbonato de calcio que reacciona con el ácido acético del vinagre liberando dióxido de carbono gaseoso. Al aumentar la presión del gas en el interior del recipiente se infla el globo en poco tiempo.

La velocidad de la reacción química y el tiempo que tarda en inflarse el globo depende, entre otros factores, de la concentración del ácido en el vinagre y del tamaño de los trozos de mármol. Al reducir el mármol a trozos pequeños se favorece el contacto entre los reactivos, aumentan los choques entre las partículas y aumenta la velocidad de reacción. 

269 Eliminar el óxido con bebidas gaseosas

Para realizar nuestro experimento necesitamos tres vasos, tres tuercas oxidadas, coca cola y gaseosa.

En primer lugar echamos coca cola en el vaso nº 1 y esperamos unas 24 horas a que pierda el gas. Luego echamos la misma cantidad de coca cola en el vaso nº 2 y, por último, agua con gas en el vaso nº 3. Luego dejamos caer una tuerca oxidada en cada vaso, tapamos los vasos 2 y 3  y esperamos unas 12 horas. Transcurrido ese tiempo sacamos las tuercas

Resultados
En los tres casos se eliminó parte del óxido pero los resultados fueron mejores al utilizar coca cola con gas.

Explicación 
Se puede eliminar el óxido de las tuercas con una disolución ácida (por ejemplo con vinagre). Dependiendo de la cantidad y de la concentración del ácido tardaremos más o menos tiempo en eliminar el óxido de la superficie del metal.

Las bebidas gaseosas contienen, entre otras sustancias,  dióxido de carbono que se combina con el agua para producir ácido carbónico, un ácido débil. El dióxido de carbono se disuelve en agua a presión para aumentar la solubilidad. Cuando se reduce la presión al abrir la botella el gas sale formando las típicas burbujas

Si dejamos escapar el gas de la coca cola disminuye la acidez. Eso se puede apreciar si comparamos el óxido eliminado con coca cola con gas y con coca cola sin gas.

Por otra parte, la coca cola (que contiene ácido fosfórico) tiene una acidez superior a la acidez de la gaseosa. Esto se puede apreciar si comparamos el óxido eliminado con coca cola y con gaseosa.

266 Un indicador ácido base con arándanos

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, bicarbonato, vinagre y unos arándanos.

En primer lugar preparamos una disolución de bicarbonato en agua y el jugo de arándanos.

Luego echamos vinagre en un vaso y bicarbonato en otro vaso.

Por último, al añadir jugo de arándanos a los dos vasos se aprecia un cambio de color.

Si mezclamos el vinagre con bicarbonato se produce una reacción química con desprendimiento gaseoso. Al añadir el bicarbonato poco a poco se puede apreciar que la mezcla resultante pierde el color rojizo.

  

Explicación

Un indicador es una sustancia que tiene la particularidad de adquirir un color diferente según entre en contacto con un ácido o con una base. Podemos preparar un indicador casero con jugo de arándanos.

Para las sustancias ácidas podemos utilizar vinagre (contiene ácido acético) y para las sustancias básicas podemos utilizar una disolución de bicarbonato en agua.

En las sustancias ácidas predominan los colores rojizos al añadir jugo de arándanos y en las sustancias básicas predominan colores como el azul y el verde.

Al mezclar bicarbonato de sodio con el vinagre se produce una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono. El añadir bicarbonato (una base) al vinagre disminuye la acidez de la mezcla y se produce un cambio de color pasando del color rojizo (característico de las sustancias ácidas) a colores como el verde y el azul.

235 Apagar tres velas

Para realizar nuestro experimento necesitamos una jarra, bicarbonato, vinagre y tres velas

Procedimiento
1 Ponemos en la jarra un poco de vinagre
2 Encendemos las tres velas
3 Añadimos un poco de bicarbonato en la jarra con vinagre. Inmediatamente se forman unas burbujas en la superficie del líquido
4 Para terminar inclinamos la jarra sobre las velas sin dejar caer el vinagre y vemos que las velas se apagan. 

Explicación 
La reacción química entre el bicarbonato de sodio y el vinagre produce un gas llamado dióxido de carbono. Dicho gas es más pesado que el aire por lo que permanece en el interior de la jarra desplazando el aire.
Por último, al inclinar la jarra el dióxido de carbono cae sobre las velas desplazando el oxígeno que mantiene la combustión y las velas se apagan.

227 Inflar un globo con agua y pastilla efervescente

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pastilla efervescente, agua, una botella pequeña y un globo.

En primer lugar llenamos la botella de agua. Luego rompemos la pastilla efervescente en trozos pequeños y los metemos en un globo. Por último, colocamos el globo en la botella y le damos la vuelta para que los trozos de la pastilla efervescente caigan en el agua.

Al entrar en contacto los trozos de pastilla efervescente y el agua se libera un gas, aumenta la presión interna y el globo se infla en unos segundos.

Explicación
Las pastillas efervescentes contienen bicarbonato sódico y un ácido sólido (por ejemplo ácido cítrico). En contacto con el agua se produce una reacción química entre el ácido y el bicarbonato. Los productos que se obtienen son una sal, agua y dióxido de carbono que forma las burbujas que suben a la superficie del agua. 

Precaución: el globo puede explotar si la presión es muy grande.

 

218 Inflar un globo con levadura y azúcar

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua caliente, una botella, un vaso, un embudo, un globo, levadura prensada y azúcar.

Procedimiento:
1 Disolvemos un par de cucharadas de levadura en medio vaso con agua caliente.
2 Añadimos a la mezcla un par de cucharadas de azúcar y removemos un poco.
3 Transferimos la mezcla resultante a una botella de cristal pequeña.
4 Ponemos un globo en la boca de la botella.
5 Metemos la botella en un recipiente con agua caliente.

En un par de minutos el globo se infla.

Explicación 
Las levaduras son microorganismos unicelulares que utilizan el azúcar como alimento liberando en el proceso dióxido de carbono. Con el gas liberado aumenta la presión en el interior de la botella y el globo se infla.

Al principio, cuando el oxígeno está presente en el interior de la botella, las levaduras crecen por respiración consumiendo oxígeno y produciendo dióxido de carbono. Pero cuando el oxígeno se termina las levaduras cambian a un metabolismo anaeróbico (sin oxígeno) y se produce la degradación de azúcar mediante fermentación que produce cantidades mayores de alcohol y de dióxido de carbono gaseoso.

162 Lámpara de lava casera

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, colorante, un vaso largo y unas pastillas efervescentes.

En el vaso ponemos agua y aceite en la proporción 1:3 (aproximadamente). Luego añadimos el colorante (por ejemplo unas gotas de tinta). Por último, dejamos caer un par de pastillas efervescentes. Inmediatamente se produce un desprendimiento de gases y unas burbujas que ascienden y descienden en el interior del aceite.

Explicación
La pastilla efervescente se disuelve en agua desprendiendo dióxido de carbono.
Las burbujas del gas ascienden arrastrando agua a la superficie del aceite. Allí se desprende el gas y el agua, más densa que el aceite, desciende. El proceso se repite y se produce un movimiento ascendente y descendente en el interior el aceite.

158 Pompas de jabón flotando en CO2

Para realizar nuestro experimento necesitamos una mezcla jabonosa para hacer pompas de jabón, vinagre, bicarbonato y un frasco de cristal grande.

En primer lugar ponemos un poco de vinagre en el frasco de cristal y luego añadimos bicarbonato. Se produce una reacción química con desprendimiento de gases.

Luego dejamos caer unas pompas de jabón en el interior del recipiente y vemos que algunas pompas flotan sin caer.

Explicación
La reacción química entre el vinagre y el bicarbonato produce dióxido de carbono. Dicho gas es más denso que el aire y queda atrapado en el interior del frasco de cristal.

Las pompas de jabón tienen aire en su interior y flotan sobre el dióxido de carbono, más denso, que se acumula en el fondo del frasco.

152 Machacar, triturar y reducir a polvo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de mármol, un vaso de plástico y vinagre.

En primer lugar ponemos algo de vinagre en el vaso de plástico y dejamos caer un trozo de mármol. Puede verse que pasados unos segundos se forman algunas burbujas sobre la superficie del mármol. Lentamente las burbujas se desprenden de la superficie del trozo de mármol y suben a la superficie.

Luego repetimos el experimento pero antes de dejar caer el trozo de mármol en el vinagre lo trituramos con ayuda de un mortero. En este caso podemos ver que se produce una cantidad mayor de burbujas que ascienden rápidamente a la superficie.

Por último, trituramos el mármol hasta reducirlo a polvo. En este caso, al dejar caer el mármol sobre el vinagre, se forman burbujas instantáneamente.

Explicación
El vinagre y el mármol reaccionan liberando dióxido de carbono. Las burbujas del gas se forman sobre la superficie del sólido (mármol) y ascienden a la superficie del vinagre.
La velocidad de la reacción depende de la superficie de contacto entre el vinagre y el mármol. Al triturar un trozo de mármol aumenta la superficie de contacto y la velocidad de reacción es claramente mayor.

Con algo de paciencia es posible reducir a polvo el trozo de mármol. En este caso la superficie de contacto es mucho mayor y la velocidad de la reacción aumenta considerablemente.

150 Tres velas y un misterio

Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco de cristal grande con tapadera, tres velas pequeñas de alturas diferentes y un mechero.

Al quemar una vela en un recipiente cerrado la combustión consume el oxígeno del recipiente y la vela termina apagándose.

¿Qué sucede si repetimos el experimento con tres velas de diferentes alturas? ¿En qué orden se apagarán las velas?

Si realizamos el experimento podemos ver que primero se apaga la vela de mayor altura, luego la vela intermedia y, finalmente, la vela pequeña.

Explicación
La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se apagará la vela de menor tamaño.

124 Un airbag casero

Para realizar nuestro experimento necesitamos una bolsa de plástico pequeña, otra bolsa más grande con cierre hermético, bicarbonato, vinagre y un martillo.

1 Llenamos la bolsa pequeña con vinagre

2 Cerramos la bolsa con un nudo

3 Ponemos bicarbonato en la otra bolsa.

4 Metemos la bolsa pequeña dentro de la bolsa grande, procurando que queda rodeada de bicarbonato.

5 Y por último, cerramos la bolsa grande y ya tenemos nuestro airbag casero.

Si golpeamos con un martillo sobre la bolsa pequeña se produce una reacción química con desprendimiento de gases que llena la bolsa grande.

Explicación
Al romper la bolsa pequeña entran en contacto el vinagre y el bicarbonato y se produce una reacción química con desprendimiento de dióxido de carbono. Dependiendo de la cantidad de vinagre y de bicarbonato la bolsa tardará más o menos en llenarse.

Si se desprende mucho gas la presión puede llegar a romper la bolsa.

111 La crisis económica explicada con un puñado de lentejas

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas lentejas, agua y una bebida gaseosa.

Primero llenamos un vaso con agua y dejamos caer un puñado de lentejas. Casi todas se hunden. Puede que algunas floten al retener una burbuja de aire pero si agitemos el agua caerán al fondo del vaso.

Luego llenamos el vaso con la bebida gaseosa y dejamos caer un puñado de lentejas. Ahora las lentejas suben y bajan en el líquido.
En este caso las lentejas flotan por las burbujas gaseosas que se pegan a su superficie. Al llegar a la superficie liberan dichas burbujas y las lentejas vuelven a sumergirse, repitiéndose el proceso hasta que la bebida se queda sin gas.