De azúcar a carbón

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Hoy vamos a hacer un experimento súper interesante que te va a sorprender: vamos a convertir el dulce y blanco azúcar en una masa esponjosa de color negro que se elevará como un churro desde el recipiente donde ocurre la reacción. ¡Es emocionante de ver!

De azúcar a carbón

Materiales que necesitarás:

  • Una espátula
  • Un agitador (puede ser una cuchara o un palito)
  • Un vaso de precipitados (ese recipiente de vidrio que parece un vaso alto)
  • Ácido sulfúrico concentrado (es importante manejarlo con cuidado)
  • Azúcar (sacarosa)

Paso a paso:

  1. Vierte azúcar en el vaso de precipitados, llenando aproximadamente un cuarto del vaso.
  2. Añade el ácido sulfúrico cuidadosamente hasta obtener una pasta espesa. Es importante tener mucho cuidado al manipular el ácido sulfúrico.
  3. Mezcla bien los ingredientes con el agitador y luego… ¡a esperar!

El resultado

Después de alrededor de un minuto, verás cómo la pasta cambia gradualmente de blanco a amarillento y luego se ennegrece. Además, notarás que empieza a ascender desde el fondo del vaso, como si fuera un auténtico churro. ¡Es sorprendente!

ácido y azúcar al principio de la reacción
Ácido y azúcar al principio de la reacción
Reacción final
Reacción final

Explicación

Lo que ha ocurrido es una reacción de deshidratación del azúcar causada por el ácido sulfúrico. La sacarosa, que es el azúcar, se transforma en un residuo negro de carbono, mientras que el agua se libera en forma de vapor, lo que provoca el aumento de volumen de la masa y su textura esponjosa.

Cuando mezclamos azúcar (sacarosa) con ácido sulfúrico concentrado, ocurre una reacción química llamada «deshidratación». El ácido sulfúrico tiene una gran capacidad para «robar» las moléculas de agua presentes en la sacarosa, lo que provoca que la sacarosa se descomponga en sus componentes más simples: carbono y agua.

La reacción química se puede representar así:

C12H22O11 (sacarosa) + H2SO4 (ácido sulfúrico) → 11C (carbono puro amorfo) + 12H2O (agua)

Como ves, la sacarosa (C12H22O11) se descompone en 11 átomos de carbono (11C) y 12 moléculas de agua (12H2O). Esta reacción es muy exotérmica, lo que significa que libera una gran cantidad de calor. Además, debido a la rápida formación de gas durante la reacción, se produce un aumento de volumen que hace que la masa resultante se eleve en el vaso de precipitados, creando una textura esponjosa.

Ahora bien, el desprendimiento de gases durante la reacción es un punto crítico a tener en cuenta. Los gases que se forman son dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y vapor de agua (H2O). El dióxido de azufre es un gas tóxico y peligroso, por lo que es fundamental realizar este experimento en un área bien ventilada o, incluso mejor, en una campana extractora para evitar que los gases se propaguen por el laboratorio.

La reacción completa, considerando la formación de los gases, se puede expresar como sigue:

C12H22O11 (sacarosa) + H2SO4 (ácido sulfúrico) + 1/2 O2 (oxígeno) → 11C (carbono puro amorfo) + CO2 (dióxido de carbono) + 12H2O (agua) + SO2 (dióxido de azufre)

Es importante resaltar que el ácido sulfúrico se consume en la reacción, ya que se combina con las moléculas de agua de la sacarosa. Esto hace que el ácido sulfúrico deje de ser una sustancia peligrosa una vez finalizada la reacción.

Por último, quiero enfatizar que, aunque este experimento es asombroso, también puede ser peligroso si no se toman las precauciones adecuadas. El ácido sulfúrico es corrosivo y debe manejarse con sumo cuidado. Realizar este experimento en una campana de gases o en un área bien ventilada es esencial para garantizar nuestra seguridad.

Recuerda que la ciencia puede ser asombrosa y divertida, pero siempre es fundamental tomar todas las precauciones necesarias para garantizar nuestra seguridad. ¡Espero que disfrutes haciendo este experimento y que te diviertas aprendiendo más sobre la química y la física! Si tienes alguna pregunta, ¡estaré encantada de ayudarte!

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