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.

233 Velocidad de una reacción química

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos vasos, agua fría, agua caliente y unas pastillas efervescentes.

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.

Son muchos los factores que pueden modificar la velocidad de una reacción química. En nuestro experimento estudiaremos el efecto de la temperatura (primera parte del experimento) y la influencia del estado físico de los reactivos (segunda parte).

Primera parte: efecto de la temperatura
Llenamos un vaso con agua caliente y el otro con la misma cantidad de agua fría. Luego dejamos caer una pastilla efervescente en cada vaso y vemos que en el vaso con agua caliente la velocidad de la reacción química es mayor y la pastilla se disuelve en menos tiempo.
Al elevar la temperatura aumenta la velocidad de las moléculas reaccionantes, aumenta el número de choques y, por tanto, se incrementa la velocidad de la reacción química.

Segunda parte: Estado físico de los reactivos 
Llenamos los dos vasos con la misma cantidad de agua fría. Luego trituramos una pastilla efervescente y, por último, dejamos caer una pastilla en un vaso y la pastilla triturada en el otro vaso. Podemos ver que en el vaso con la pastilla triturada la velocidad de la reacción química es mayor y la pastilla se disuelve en menos tiempo.
Cuando un sólido reacciona con un líquido la reacción química sólo tiene lugar en la superficie del sólido en contacto con el líquido. Si trituramos el sólido (la pastilla efervescente) aumenta notablemente la superficie de contacto y se incrementa la velocidad de reacción. La pastilla triturada se disuelve en menos tiempo.

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.

53 ¿Arden los metales?

Para realizar nuestro experimento necesitamos lana de acero (se vende en ferreterías en forma de rollos)

Si acercamos una llama a un trozo de lana de acero vemos que arde (chisporrotea). La llama proporciona la energía inicial para desencadenar la reacción de combustión entre el hierro de la lana de acero y el oxígeno del aire.

Un clavo no arde, pero lo hace la lana de acero debido a que la superficie de contacto con el aire es mucho mayor en el caso de la lana de acero que está formada por hebras muy finas.

La velocidad de una reacción química se incrementa si aumenta la superficie de contacto entre los reactivos (el oxígeno del aire y el hierro de la lana de acero)

Por ejemplo, las ramitas finas se prenden más facilmente que un tronco grueso porque tienen mayor superficie de contacto con el aire.