CINÉTICA DE LA HIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LEGUMBRES

Introducción

Al introducir legumbres (garbanzos, lentejas, judías, etc.) en agua, se hinchan, debido a que se hidratan por ósmosis. Esta es una propiedad bien conocida por los alumnos, que saben bien lo que ocurre cuando se ponen “garbanzos en remojo”. Esta actividad además tiene un carácter interdisciplinar, dado que puede ser también útil en clases de Biología.

Desarrollo experimental:

Se propone calcular el valor de la E_a del proceso. Para ello, se pesarán una cantidad de legumbres y se introducirán en agua, a distintas temperaturas (al menos dos diferentes, como la del ambiente y en frigorífico o con hielo). Cada 20 minutos se sacarán con cuidado (por ejemplo con una cuchara) las legumbres del agua y, tras secarlas levemente con papel absorbente, se volverán a pesar, para introducirlas de nuevo en el agua. Se procede así durante unas dos horas.

Seguidamente, se representará la humedad absorbida por las legumbres (expresada como masa (g) de agua / masa (g) inicial), en función del tiempo.

Con esas gráficas, calculando la pendiente de la recta tangente a la curva en el origen, se estimará la velocidad de hidratación inicial, para cada temperatura. Representando a su vez el logaritmo neperiano de la velocidad inicial de hidratación frente a 1/T , se estimará E_a (en kJ/mol). Obviamente, si se procede sólo a dos temperaturas, no es necesaria esta última representación.

Nótese que en el experimento propuesto para determinar la E_a en el proceso de disolución de comprimidos efervescentes se trabaja con velocidades medias, mientras que aquí se analizan velocidades instantáneas (para t = 0).

Figura 1. Ejemplo de hidratación de garbanzos al introducirlos en agua durante unas horas.

Algunos de los resultados obtenidos en el laboratorio se indican en la Figura 2. Concretamente a partir de esos valores experimentales, se llega a una energía de activación de 19,5 ± 0,9 kJ/mol

Figura 2. Resultados de hidratación de garbanzos (donde el grado de hidratación es el cociente entre la masa (en g) de agua absorbida y la masa inicial (en g) de la muestra de garbanzos), a varias temperaturas.

Realizando este experimento (considerando sólo dos o tres temperaturas) por alumnos, en su casa, con diversas legumbres, se obtuvieron valores de E_a entre 15 y 50 kJ/mol.

Ampliación sobre el tema:

- Recientemente, el Profesor Keneth M. Maloney (Baton Rouge Community College, Baton Rouge, Luisiana, EE.UU.), ha profundizado en ciertos aspectos que contribuyen a explicar de forma cuantitativa la cinética de hidratación de garbanzos.

- Se destaca también el trabajo experimental realizado por la alumna Dª. Lucía Cid Tovar, del Instituto de Enseñanza Secundaria “David Buján” de Cambre (A Coruña), sobre “¿Qué factores influéns na hidratación de legumes secas?”. En dicho trabajo recoge datos de velocidad de hidratación de diversos tipos de legumbres.

Bibliografía:

G. Pinto y A. Esín, “Kinetics of the Osmotic Hydration of Chickpeas”, Journal of Chemical Education, Vol. 81, 532-536 (2004).