¿Qué pasa cuando ponemos cobre y zinc en ácido clorhídrico? El “test de personalidad” de los metales que debes conocer antes de los experimentos con pilas
Soy Ken Kuwako, entrenador científico. Cada día es un nuevo experimento.
En las clases de ciencias de tercer año de secundaria, hay una unidad donde muchos estudiantes suelen tropezar, pero que al mismo tiempo les hace brillar los ojos de entusiasmo. Se trata del funcionamiento de las baterías. Usamos smartphones y controles remotos a diario sin pensarlo mucho. Sabemos que funcionan porque tienen batería, pero si nos preguntaran “¿por qué se genera la electricidad?”, curiosamente muy pocos sabrían responder de inmediato.
Hoy quiero hablarles sobre un pequeño truco (experimento previo) que siempre realizo para comprender más a fondo estos experimentos. En lugar de fabricar una batería de golpe, detenerse un paso antes es el camino más rápido para cultivar el pensamiento científico.
¡No los conectes todavía! Primero, habla con ellos a solas
Los libros de texto suelen presentar directamente el procedimiento de conectar dos tipos de metales (como zinc y cobre) con un cable e introducirlos en ácido clorhídrico. Pero, un momento.
Si mostramos el resultado final desde el principio, los alumnos tienden a conformarse con el simple hecho de que “salen burbujas al meterlos en el ácido”. Por eso, antes de montar la batería, siempre realizo este experimento previo: ¿Qué pasa si metemos cada metal por separado en el ácido?
Para esto, presentamos a nuestros tres competidores: la placa de zinc, la placa de cobre y la varilla de carbono.
Conociendo la personalidad de cada material
Al introducirlos uno por uno en el ácido clorhídrico, la personalidad de cada metal (su diferencia en la tendencia de ionización) se vuelve evidente. Echen un vistazo a este video:
1. El caso del Zinc: En el instante en que toca el ácido, empieza a burbujear con fuerza. Es la prueba de que el zinc se está disolviendo y liberando gas hidrógeno. Los alumnos suelen reaccionar con un “¡Guau, se está deshaciendo!”.
2. El caso del Cobre: Al meterlo… silencio total. A primera vista parece que no pasa nada. No hay burbujas. Sin embargo, al sacarlo, hay un cambio sorprendente: ¡la superficie está reluciente y brillante! Esto nos indica que el ácido solo limpió la capa de óxido (la suciedad), pero el cobre en sí no se ha disuelto.
3. El caso del Carbono: Por último, la varilla de carbono. Al introducirla… reacción nula. No sucede absolutamente nada.
Grabar estas reacciones individuales en la memoria de los alumnos es el preludio necesario para la gran sorpresa final.
Sembrando la semilla del ¿por qué?
Gracias a este experimento previo, cuando llega el momento de conectar el zinc y el cobre para formar la batería, surge una gran duda en la mente de los estudiantes.
“¡Qué extraño! Antes no salían burbujas del cobre, pero ¡en cuanto los conecto, empiezan a salir burbujas de la placa de cobre!”
Este asombro es el motor que nos permite profundizar en el movimiento de los electrones y la verdadera naturaleza de la corriente eléctrica. Algo que no ocurría por separado, sucede al estar conectados. Esa es la verdadera magia de las baterías.
¿Por qué incluimos la varilla de carbono?
Por cierto, ¿por qué incluimos en el grupo al carbono, que ni siquiera es un metal?
En realidad, si antes de este experimento mostramos cómo es por dentro una pila común de manganeso, la razón se entiende perfectamente. Esa barra negra que está en el centro de las pilas de toda la vida es, precisamente, una varilla de carbono.
“Probemos el experimento con los mismos materiales que tiene una pila de verdad”.
Con solo decir eso, lo que ocurre dentro del vaso de precipitados en el laboratorio se conecta directamente con los aparatos electrónicos que usan en casa. Es el momento en que el mundo del libro de texto y el mundo real se dan la mano.
A veces, el camino más largo es el más eficiente. En lugar de lanzarse a fabricar la batería, dedicar tiempo a dialogar con cada material hace que la curiosidad científica de los niños vuele mucho más alto.
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