Una experiencia de divulgación de la Química

Por: Gabriel Pinto, Carmen Matías y Francisco Díaz

Esta experiencia se realizó incluida en la participación de Real Sociedad Española de Química, durante la IV Feria de Madrid por la Ciencia (13-16 de Febrero de 2003).

Con objeto de divulgar el campo de acción de la Química, entre la ciudadanía en general, y de forma especial entre alumnos de enseñanza primaria y secundaria, se desarrollaron los siguientes experimentos:

Fig. 1. Imagen de la exposición experimental.

1.- Preparación de un indicador ácido-base con pétalos de rosa de color rojo.

Se sumergen los pétalos en metanol y en pocos minutos se observa su decoloración, debido a que pigmentos de la flor son extraídos en el disolvente. Se deja macerar así durante un tiempo. Después de desarrollar otros experimentos, para ir haciendo tiempo, se introducen unas gotas del indicador en distintas disoluciones de sustancias habituales como son: amoníaco para limpieza, zumo de limón y vinagre. Se observa el cambio de color de rojo a amarillo verdoso según el carácter ácido o básico de la sustancia. Se introducen los conceptos de ácidos y bases.

2.- Cromatografía de tintas sobre papel.

En un papel de cromatografía de unos 5 x 10 cm, se pintan, a 1 cm del borde inferior, tres círculos pequeños con bolígrafos de color negro, azul y rojo. Se introduce el papel en un vaso que contiene metanol (profundidad de unos 0,5 cm). Al cabo de unos 20 minutos se observa la diferencia de cromatogramas obtenidos, demostrando que la composición de las tintas es variada. Los asistentes observan cómo se inicia el cromatograma y los obtenidos previamente. Se introduce el concepto de análisis químico y la idea de que las materias que conocemos (como la tinta) suelen estar compuestas de varias sustancias.

Fig. 2. Exhibición del cromatograma de tintas obtenido. A la izquierda se observa la “fuente de amoníaco” que se desarrolló en otra actividad divulgativa complementaria.

3.- Reacción de cobre en contacto con disolución de plata (I).

Se sumerge un trozo de alambre de cobre, de color rojo, en una disolución incolora de nitrato de plata (I). Se observa inmediatamente que el cobre “pierde el color rojo” y se hace negro. Al observar lo obtenido en experimentos previos se visualiza la formación de cristales aciculares de plata y la disolución azulada por la formación de cationes cobre (II). Se introduce el concepto de reacción de oxidación-reducción y la idea de que este tipo de reacciones son las que se emplean en las “pilas”, de tan amplia utilización.

4.- Calor de disolución.

Se disuelve en un matraz una cantidad de sosa (NaOH) en agua y, en otro, nitrato amónico, también en agua. Al tocar los matraces con la mano, se observa que el primero se calienta y el segundo se enfría. Se introduce el hecho de que los procesos químicos (en este caso disoluciones de sales) van acompañados de ganancia o pérdida de calor. También se muestra que las disoluciones se aceleran por agitación.

5.- Reacción tipo reloj.

En un tubo de ensayo se introducen 3,0 ml de disolución 0,01 M de bisulfito sódico, unas gotas de disolución de almidón y 3,0 ml de disolución de yodato potásico 0,02 M. Al cabo de un minuto aproximadamente pasa espectacularmente de incoloro a violeta, indicando que ha terminado la reacción química. Más información de este experimento se puede encontrar pinchando en el título de la sección.

Este proceso se hace también a otras dos temperaturas: sumergiendo dos tubos de ensayo iniciales en los matraces de la experiencia anterior (uno caliente y otro frío). Se aprecia que en el caliente, la reacción transcurre más rápido, mientras que en el frío, el proceso es más lento. Se introduce el concepto de velocidad de reacción y el hecho de que las reacciones suelen ser más rápidas en caliente. Así se justifica por ejemplo el empleo de frigoríficos para conservación de alimentos.

6.- Precipitación de yoduro de plomo (II).

Al mezclar en un tubo de ensayo una disolución incolora de yoduro potásico con otra, también incolora de nitrato de plomo (II), se observa la formación de un precipitado amarillo. Al calentarse se disuelve el precipitado formado, que precipita de nuevo (con formación de “lluvia de oro”) se enfría el tubo de ensayo con agua fría. Se muestran así los conceptos de precipitación y disolución.

Fig. 3. Detalle de la mesa de trabajo.

Conclusiones:

La experiencia fue especialmente grata por las sorpresas que despertaba en los espectadores, esencialmente niños. Se empezaba la exposición preguntando si les gustaba la Química. Solían responder que sí, aunque al preguntarles si sabían qué estudiaba esta Ciencia, no solían responder. Alguno indicaba que estudiaba cómo hacer “experimentos”. Para solucionarles la duda, se les indicaba algún objeto cotidiano (cucharilla de plástico, recipiente de vidrio, etc.) y se les sugería que se preguntaran si el vidrio o el plástico están como tales en la Naturaleza. Además, se introducía la Química preguntándoles sobre el título de la primera novela (película) de Harry Potter. La cuestión es que, al tratarse de la “piedra filosofal”, se les introducía brevemente en el objeto de la Alquimia y su importancia en la historia de la Química.

Cabe destacar que los experimentos se observaban en general con asombro. Experiencias de este tipo serían convenientes para mostrar, especialmente entre los niños, el objeto y el alcance de la Química.