¡El secreto de la reacción burbujeante! Aprende cambios químicos con ácido cítrico y bicarbonato (reacción endotérmica)
Soy Ken Kuwako, entrenador científico. Cada día es un experimento.
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Esa sensación refrescante y burbujeante cuando bebes una gaseosa, o el modo en que una bomba de baño se deshace en el agua soltando espuma con fuerza… todo eso es en realidad un pequeño drama de reacciones químicas que ocurre justo frente a nuestros ojos.
Al pensar en experimentos de ciencia, quizá imagines químicos extraños o máquinas complicadas. Sin embargo, usando solo dos polvos blancos que seguro tienes en tu cocina, cualquiera puede recrear este fenómeno y descubrir su secreto. ¡Hoy te presento un experimento sorprendente donde incluso podrás sentir el cambio de temperatura en tus propias manos!
¡Manos a la obra! Experimento de burbujas y frío con ácido cítrico y bicarbonato
Hace unos días, mis alumnos del club de ciencias vinieron corriendo a decirme: ¡Profesor, tiene que ver esto!. En su vaso de precipitados, al mezclar dos polvos y añadir unas gotas de agua, una espuma blanca comenzó a brotar sin parar, casi como si tuviera vida propia.
Lo mejor de este experimento es que es extremadamente sencillo y seguro. Solo necesitamos ácido cítrico y bicarbonato de sodio, ingredientes comunes para la limpieza o la cocina. Es fascinante ver cómo sustancias tan cotidianas se transforman y mueven energía, atrapando la atención de grandes y chicos por igual. ¡Vamos a revelar el truco de esta magia!
Materiales y pasos
Materiales necesarios
- Ácido cítrico (en polvo: se consigue en farmacias o tiendas de repostería)
- Bicarbonato de sodio (NaHCO₃)
- Un gotero (o una cuchara pequeña)
- Agua
- Un recipiente pequeño o vaso de papel
Pasos del experimento
- Coloca el bicarbonato y el ácido cítrico en partes iguales (proporción 1:1) sobre la palma de tu mano o en un recipiente. Aunque ambos son polvos blancos, notarás que el bicarbonato es muy fino y suave, mientras que el ácido cítrico es un poco más granulado. Aquí está el bicarbonato, con su textura fina.
- Y aquí añadimos el ácido cítrico, que es más cristalino.
- Ahora, deja caer unas cuantas gotas de agua con el gotero.
- Observa cómo burbujea intensamente y, al mismo tiempo, presta atención al cambio de temperatura.
Sentirás que, mientras burbujea, la zona donde están los polvos se pone muy fría.
¿Qué está pasando? ¡La ciencia detrás del fenómeno!
¿Por qué salen burbujas y baja la temperatura solo con un poco de agua? Asomémonos un momento al mundo de las moléculas. Primero, el ácido cítrico (C₆H₈O₇) es, como dice su nombre, una sustancia ácida. Tiene tres grupos carboxilo (-COOH) en su estructura.
Por otro lado, el bicarbonato de sodio (NaHCO₃) actúa como una base (alcalino).
Cuando el bicarbonato se disuelve en agua, se separa en iones de sodio e iones de bicarbonato. A esto lo llamamos ionización.
Este ión de bicarbonato tiene la curiosa manía de robarle iones de hidrógeno a las moléculas de agua. Como resultado, se generan iones de hidróxido (OH⁻), lo que hace que la solución se vuelva alcalina.
Cuando mezclamos el ácido cítrico (ácido) con el bicarbonato (base), ocurre una reacción de neutralización. Es en este momento cuando nacen las burbujas: no son más que dióxido de carbono (CO₂), el mismo gas que exhalamos al respirar. La reacción completa se ve así:
- Citrato de sodio: Es la sal que se forma tras la neutralización.
- Agua: Se genera agua durante el proceso.
- Dióxido de carbono: El responsable del cosquilleo de las burbujas.
Lo que ocurre en tu mano es exactamente el mismo proceso con el que se fabrican las bebidas con gas. ¡La química está presente en muchísimos alimentos y productos que usamos a diario!
¿Por qué se siente frío? El misterio de la reacción endotérmica
Lo más sorprendente de este experimento es que, mientras se producen las burbujas, el sistema absorbe calor del entorno.
En general, las reacciones químicas pueden soltar calor (exotérmicas) o absorberlo (endotérmicas). Cuando el ácido cítrico y el bicarbonato reaccionan para crear CO₂, necesitan energía para hacerlo y la toman de su alrededor. Por eso, tu mano o el recipiente se enfrían rápidamente.
Al igual que el hielo te refresca porque absorbe el calor de tu mano para derretirse, las moléculas también mueven energía cuando cambian sus enlaces. Es el momento perfecto para experimentar en carne propia el concepto de energía que se estudia en la escuela.
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