Chemical demonstration

DEMOSTRACIONES QUÍMICAS CON PRODUCTOS CASEROS:
La reacción blanca y negra

Las reacciones químicas que producen cambios de color son populares entre el público. Son especialmente efectivas cuando se presentan como demostraciones de “magia” despertando interés en la ciencia por parte de estudiantes y público en general. En conexión con nuestro esfuerzo para desarrollar demostraciones químicasusando productos caseros durante audiencias públicas y particularmente para audiencias en escuelas primarias y secundarias, hemos desarrollado una reacción con un nuevo cambio de color en presencia de un buen público. Deseamos emplear sólo productos caseros, tales como, los que podrían ser comprados en el supermercado y comúnmente encontrados en casa. Tal reacción podría mitigar el potencial de laemisión, rodeando la transportación de químicos, su uso en un escenario público y el uso de desperdicios.

Incluso maestros o demostradores a nivel primaria o secundaria podrían llevar acabo tal reacción. El uso de productos caseros permite simular reacciones para realizarlas en situaciones de aprendizaje a distancia.

La inspiración para este experimento fue una reacción publicada en elperiódico “New South Africa”. En ese experimento, cuatro tazas que contienen soluciones coloridas (café, negro, rojo y blanco) son combinadas simultáneamente para producir una solución claramente incolora. Parece posible que conceptualmente una reacción puede ser producida usando sólo químicos caseros, después de alguna experimentación obtuvimos éxito. En esta demostración, cuatro vasos transparentesy líquidos incoloros son presentados al público. Dos son combinados para dar una mezcla negra. Los restantes dos son para dar una mezcla blanca. Después de cuestionar al público en cuanto a qué podría pasar si las mezclas blanca y negra se combinaran. Las mezclas son vertidas simultáneamente dentro de un vaso vacío, ¡produciendo una solución claramente incolora! Este experimento es especialmenteefectivo con público joven, particularmente en Halloween acompañándolo de historias de brujas y fantasmas.

Las reacciones

Cuatro soluciones son preparadas en tazas de plástico transparentes. Las soluciones son designadas A, B, C y D. La solución A contiene ion yodo e indicador de almidón diluido en un ácido acético. La solución B contiene una pequeña cantidad de hipoclorito de sodio. Lasolución C contiene sulfato de magnesio y ácido ascórbico (vitamina C). La solución D es una solución diluida de amoniaco en agua.

Cuando las soluciones A y B son combinadas, el ion yodo es oxidado por el ion hipoclorito, en una solución ácida para producir yodo elemental de acuerdo a la siguiente ecuación:

2I-(ac) + OCl (ac) 2H+ (ac) I2 (ac) + Cl-(ac) + H2O
El yodo secombina con el almidón presente para formar el complejo azul o negro complejo: yodo-almidón, dando como resultado una mezcla negra.

Cuando las soluciones C y D se combinan, el ion magnesio se precipita como hidróxido de magnesio blanco por el amoníaco acuoso de acuerdo a la ecuación:

Mg2+(ac) + 2NH3(ac) + 2H2O Mg (OH)2(s) + 2NH4+(ac)

La combinación de las mezclasnegra (A+B) y blanca (C+D) permiten que el yodo presente en la mezcla negra se reduzca a ion yodo por el exceso del ácido ascórbico que estaba originalmente presente en la solución C:

I2 (ac) + C6H8O6 (ac) 2H+ (ac) + 2I- (ac) + C6H6O6 (ac)

El ácido ascórbico reacciona rápida y completamente con yodo, de hecho, el análisis estándar para el ácido ascórbico es la titulaciónyodométrica. El color negro del complejo yodo-almidón es liberado como resultado. Simultáneamente, el precipitado de hidróxido de magnesio presente en la mezcla blanca (C+D) es disuelto por el exceso de ácido acético originalmente presente en la solución A:

Mg (OH)2(s) + 2CH3CO2H(ac) Mg2+(ac) + 2CH3CO2-(ac) + 2H2O

Como consecuencia, ambos colores blanco y negro que...