termodinamica

Introducción

El dióxido de carbono (CO2) no es únicamente uno de los gases invernadero más importantes, se encuentra en todo nuestro alrededor: en el aire que respiramos (0,0388 vol. %); en el aire que exhalamos (4 vol. %); en bebidas gaseosas; en bizcochos, que suben gracias al CO2 producido por la levadura artificial; y cuando se queman substancias orgánicas como la parafina, el papel, lamadera o el petróleo. En forma líquida se usa en extintores de fuego y como refrigerante en la industria alimentaria (por ejemplo para guardar y transportar helados).

A altas concentraciones, el CO2 puede ser peligroso para los humanos y otros animales, pero es también una fuente de vida: durante la fotosíntesis, las plantas utilizan CO2 y luz para producir azúcar, almidón, grasas y proteínas,así como también el oxígeno que necesitamos para sobrevivir.

Las siguientes actividades educativas de Chemolw1 y Science on the Shelvesw2 (véase el recuadro) introduce este importante gas a los escolares de primaria. Para apoyar las actividades se dispone de más información sobre la química, importancia fisiológica, detección y ocurrencia de CO2 en la sección de recursosw3.

Nota: las cantidadesde dióxido de carbono producido en estas actividades no son lo suficientemente altas como para ser peligroso.

Globos gaseosos

Cuando se añade agua a una pastilla efervescente o a levadura artificial, se forman burbujas: se produce un gas. Este gas puede utilizarse para inflar un globo sin tener que soplar uno mismo. ¿De qué tipo de gas se trata? Recojámoslo y analicémoslo.

MaterialesGlobos
Un embudo
Pastillas efervescentes (por ejemplo pastillas de vitamina C) o levadura artificial
Una botella transparente de 500 ml
Agua
Vasos de precipitados
Vela pequeñita
Cerillas
Pinzas (o un pincho de madera)
Agua de cal: mezclar una cucharada de cemento o mortero con 250 ml de agua. Dejar que la suspensión sedimente, luego filtrarla usando dos filtros de café de papel. Elfiltrado es agua de cal.
Una pajita de beber gruesa

Imagen cortesía de Chemol


Procedimiento

Los seis primeros pasos son comunes a ambas actividades – luego tienes dos opciones de cómo proseguir.

Infla el globo y deja salir el aire de nuevo para hacer la goma más elástica.

Utiliza el embudo para rellenar el globo con el contenido de un paquete de levadura artificial (20 g) o cincopastillas

Vierte 2-3 cm de agua en la botella.

Imagen cortesía de craftvisioncraftvision / iStockphoto
Cubre el cuello de la botella con el globo y vierte la levadura artificial / pastillas efervescentes dentro de la botella. Es posible que tengas que sujetar el globo sobre el cuello de la botella para evitar que se escape.

Agita la botella ligeramente. El globo se infla con un gas que seproduce en la efervescencia.

Cuando el globo ha dejado de inflarse, presiona el cuello del globo y retuércelo de manera que el gas no pueda escaparse, y quitas el globo de la botella.

A) ¿De qué gas se trata?

Pon un poco de agua de cal en el vaso de precipitados.

Coloca la pajita en la boca del globo, luego poco a poco y con cuidado libera el gas del globo dentro del agua de cal. El aguade cal se enturbia.

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Imagen cortesía de Chemol
Nota de seguridad: Si el agua de cal te alcanza a los ojos, lávalos inmediatamente con agua. Véase también la nota general de seguridad.

La prueba para detectar CO2 fue desarrollada por el químico Joseph Black (1728 – 1799). Tanto el cemento como el mortero contienen hidróxido cálcico (Ca(OH)2). Cuandoel CO2 se añade al Ca(OH)2 acuoso, se forman pequeñísimas partículas de carbonato cálcico (CaCO3) esto es lo que provoca la turbidez del agua de cal.

¿De dónde viene nuestro CO2? Tanto la levadura artificial como las pastillas efervescentes contienen bicarbonato sódico (NaHCO3) y un ácido sólido (como por ejemplo cristales de ácido cítrico o fosfato monocálcico). En contacto con el agua, el...