¡La proporción de gases lo dice todo! La fascinante electrólisis del agua con un tubo en H
Soy Ken Kuwako, Science Trainer. Cada día es un nuevo experimento.
La electrólisis del agua es uno de esos experimentos clásicos que nunca dejan de sorprender. En esta ocasión utilizamos un tubo en H, un material que hace que la demostración sea mucho más espectacular y que permite comprender de forma visual la relación entre lo que ocurre en el laboratorio y la fórmula química del agua.
Ese pequeño “¡pop!” que se escucha al final del experimento es uno de esos momentos que hacen latir más rápido el corazón de cualquier amante de la ciencia. Junto con el profesor T realizamos la electrólisis del agua utilizando un tubo en H. Es un experimento básico de química, pero sigue emocionando igual que la primera vez que se ve.
¿Por qué elegimos un tubo en H?
Este tubo en H utiliza un depósito de agua para recoger los gases producidos durante la electrólisis. Como está fabricado en vidrio, es bastante caro y además puede romperse fácilmente si no se manipula con cuidado. Por eso, en las clases habituales solemos utilizar pequeños equipos de electrólisis mucho más resistentes.
Sin embargo, el tubo en H tiene ventajas que los equipos pequeños no pueden ofrecer. Permite extraer directamente los gases mediante sus llaves de paso y, sobre todo, su mayor tamaño hace que el experimento resulte mucho más impactante visualmente. Para una demostración delante de toda la clase, es un instrumento realmente magnífico.
El hermoso secreto de la proporción 1:2
Cuando hacemos pasar corriente eléctrica, comienzan a formarse oxígeno en el ánodo e hidrógeno en el cátodo. Poco a poco, los gases desplazan el agua del depósito y observar cómo el nivel cambia lentamente resulta sorprendentemente entretenido.
Tras unos minutos, el volumen de los gases acumulados en el tubo en H alcanza una proporción perfecta de 1:2.
No es ninguna casualidad. Es la prueba visible de que la fórmula del agua es H₂O: cada molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Lo más fascinante de este experimento es precisamente eso: las reglas invisibles del mundo de los átomos aparecen delante de nuestros ojos convertidas en una cantidad de gas que sí podemos medir y observar. Es una forma maravillosa de hacer visible lo invisible.
¿Qué ocurre al acercar una llama?
Después llegó el momento más esperado: acercamos una llama a cada uno de los gases obtenidos. Así fue el resultado.
El hidrógeno arde produciendo el característico sonido “¡pop!”, mientras que el oxígeno no arde por sí mismo, pero favorece intensamente la combustión de otros materiales.
Así reaccionó el oxígeno.
Y así reaccionó el hidrógeno.
Aunque conozcamos estos fenómenos por haberlos estudiado en los libros de texto, comprobarlos con nuestros propios ojos siempre produce una sensación de sorpresa y emoción. Esta vez tampoco fue la excepción.
Realizar la electrólisis con un equipo de gran tamaño ofrece una fuerza visual incomparable. Un líquido tan cotidiano como el agua se transforma gracias a la electricidad en dos gases completamente diferentes, y además lo hace respetando exactamente la proporción que predice la estructura de sus moléculas. Es uno de esos experimentos que nos recuerdan lo elegante y fascinante que puede ser la química.
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