da como resultado...
¿Qué es lo que queremos hacer?
Convertir la agradable y blanca azúcar en una masa esponjosa de color negro que surge y se eleva como si fuera un churro a partir del recipiente en que se produce la reacción.
¿Qué nos hará falta?
Espátula
Agitador
Vaso de precipitados
Ácido sulfúrico concentrado
Azúcar (sacarosa)
¿Cómo lo haremos?
Se vierte azúcar en un vaso de precipitados (aproximadamente un cuarto de su capacidad). Se añade ácido sulfúrico hasta formar una pasta espesa. Se revuelve bien la mezcla y... a esperar
El resultado obtenido es...
Al cabo de un minuto aproximadamente veremos como la pasta –que poco a poco su color cambia de blanco a amarillento- se ennegrece y adopta un aspecto esponjoso ascendiendo por el vaso de precipitados como si fuera un auténtico churro.
Explicando... que es gerundio
Lo que ha sucedido es una reacción de deshidratación del azúcar provocada por el ácido sulfúrico. La sacarosa se convierte en un residuo negro de carbono, mientras que el agua se desprende en forma de vapor provocando ese ascenso de la masa y esa textura esponjosa.
Algún comentario...
Es una reacción vistosa, pero con la que hay que tener muchísimo cuidado, tanto por el manejo del ácido sulfúrico concentrado, como por el desprendimiento de gases tóxicos y, también, por el fuerte carácter exotérmico de la reacción.
Unos datos más sobre esta práctica
1. ¿Exige tomar precauciones y medidas de seguridad especiales? SI
2. ¿Requiere utilizar instrumental o productos típicos de laboratorio? SI
3. ¿Es sencilla y puede hacerse sin complicaciones en nuestro domicilio como "práctica casera"? NO
(Fuente)
¿Y la ecuación química de esta reacción...?
Otra forma de contarlo, con ecuación incluida (que no se diga!):
La reacción del ácido sulfúrico y el agua es exotérmica, es decir que existe gran liberación de calor, el suficiente como para producir la carbonización del azúcar obteniéndose como productos intermediarios CO2 + C2H2 (acetileno) + H2O. El acetileno termina degrandándose a C y ocurre desprendimiento de gas metano, el del olor desagradable que se percibe y que que antiguamente se usaba para la vulcanización del caucho.
Ecuación ajustada
C12H22O11 (s) + H2SO4 (l) → 12 C (s) + 11 H2O (g) + H2SO4 (aq)
C12H22O11 (s) + H2SO4 (l) → 12 C (s) + 11 H2O (g) + H2SO4 (aq)
(los números son los subíndices)
Lo que ha sucedido es una "deshidratación" del azúcar provocada por el ácido sulfúrico. La sacarosa se convierte en un residuo negro de carbón, mientras que el agua se desprende en forma de vapor provocando el ascenso de la masa y su textura esponjosa.
Sacarosa
Esta capacidad deshidratante hace que el sulfúrico ataque a multitud de materiales,
como tejidos, papel e incluso la piel y las mucosas de los seres
humanos: porque se trata de sustancias que contienen agua y también es
capaz de deshidratarlas. No todo es tan terrorífico, ya que también
tiene utilidad como agente deshidratante en multitud de procesos
industriales y de laboratorio.
La reacción es muy exotérmica y provoca desprendimiento de gases,
motivo por el que hay que llevarla a cabo en el interior de una campana
extractora, como ya se ha indicado. Además, como se puede ver en el
vídeo compartido, también va acompañada de un desprendimiento de vapores
blancos. Entonces, ¿de dónde han salido estos vapores? La reacción
escrita previamente de forma general, solo para mostrar que la sacarosa
se convierte en carbón, no nos explica por qué se están desprendiendo
gases durante el proceso. Este gas es, de hecho, una mezcla de varios gases: dióxido de carbono, dióxido de azufre y vapor de agua. El dióxido de azufre, SO2,
es un gas tóxico y peligroso, motivo por el cual es importante que no
haya ningún desprendimiento del mismo al entorno del laboratorio. Por
tanto, debemos escribir una reacción que sea consecuente con la
formación de dichos gases. Podemos escribir la siguiente reacción, más
compleja:
2C12H22O11 + 2H2SO4 + O2 → 22C + 2CO2 + 24H2O + 2SO2
Como
vemos, el ácido sulfúrico realmente sí se consume durante la reacción y la sacarosa carboniza por completo; solo un átomo de carbono de la
sacarosa inicial pasa a formar una molécula de dióxido de carbono que
se desprende, el resto formarán carbón.
Enlázate
%20es%20la%20carbonizaci%C3%B3n%20del%20az%C3%BAcar%20de%20mesa%20con%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico,%20que%20es%20un%20%C3%A1cido%20muy%20fuerte%20capaz%20de%20producir%20la%20deshidrataci%C3%B3n%20de%20la%20sacarosa%20para%20convertirla%20en%20carbono%20puro%20y%20duro,%20s%C3%B3lido%20y%20de%20estructura%20amorfa.%20La%20reacci%C3%B3n,%20una%20vez%20mezclados%20ambos%20reactivos,%20es%20r%C3%A1pida%20y%20provoca%20una%20especie%20de%20g%C3%A9iser%20de%20carb%C3%B3n%20que%20se%20eleva%20y%20sale%20del%20vaso%20de%20precipitados,%20superando%20sus%20paredes.%20Pod%C3%A9is%20verlo%20a%20continuaci%C3%B3n,%20en%20este%20v%C3%ADdeo%20de%20Periodic%20Table%20of%20Videos,%20al%20principio%20y%20m%C3%A1s%20detallado%20a%20partir%20del%20minuto%205:30.%20%20%20%20%20Bastante%20impresionante,%20%C2%BFverdad?%20%20Si%20la%20quer%C3%A9is%20llevarlo%20a%20cabo%20como%20demostraci%C3%B3n%20o%20pr%C3%A1ctica%20en%20el%20laboratorio,%20a%20continuaci%C3%B3n%20indicaremos%20los%20materiales%20necesarios%20y%20el%20procedimiento,%20si%20bien,%20como%20se%20aprecia%20en%20el%20v%C3%ADdeo,%20no%20tiene%20mayor%20secreto%20que%20poner%20en%20contacto%20los%20dos%20reactivos,%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20y%20sacarosa,%20manteniendo%20unas%20adecuadas%20condiciones%20de%20seguridad.%20%20Materiales%20necesarios%20%20Vaso%20de%20precipitados%20de%20300%20mL%20Varilla%20de%20vidrio%20Campana%20extractora%20de%20gases%20Guantes,%20bata,%20mascarilla%20y%20gafas%20de%20seguridad%20Az%C3%BAcar%20com%C3%BAn%20(70-80%20gramos)%20%C3%81cido%20sulf%C3%BArico%20concentrado,%2040-50%20mL%20(generalmente%20del%2098%%20en%20peso)%20%20Las%20cantidades%20y%20tama%C3%B1o%20del%20vaso%20de%20precipitados%20son%20aproximadas,%20no%20es%20necesario%20ser%20muy%20estrictos%20con%20ello.%20%20Procedimiento%20en%20el%20laboratorio%20%20En%20un%20vaso%20de%20precipitados%20de%20300%20mL%20introducimos%20una%20peque%C3%B1a%20cantidad%20de%20az%C3%BAcar%20en%20el%20fondo%20(en%20torno%20a%2070%20gramos).%20Seguidamente%20a%C3%B1adimos%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20%20en%20exceso,%20unos%2040%20mL,%20m%C3%A1s%20o%20menos%20hasta%20cubrir%20el%20az%C3%BAcar%20(cuidado%20con%20el%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20que%20es%20muy%20corrosivo,%20hay%20que%20usar%20guantes%20de%20laboratorio);%20despu%C3%A9s%20mezclamos%20con%20la%20varilla%20de%20vidrio.%20La%20mezcla%20va%20tomando%20un%20color%20tostado%20que%20va%20ganando%20intensidad.%20Dejamos%20de%20remover%20y%20esperamos%20unos%2030%20o%2040%20segundos%20a%20que%20la%20reacci%C3%B3n%20empiece%20a%20producirse%20a%20gran%20velocidad,%20produci%C3%A9ndose%20el%20g%C3%A9iser%20de%20carb%C3%B3n%20que%20hemos%20visto%20en%20el%20v%C3%ADdeo,%20que%20duplica%20o%20triplica%20el%20volumen%20del%20vaso%20de%20precipitados%20inicial.%20La%20formaci%C3%B3n%20de%20carb%C3%B3n%20va%20acompa%C3%B1ada%20de%20un%20gran%20desprendimiento%20de%20calor%20y%20de%20humo%20blanco.%20%20http://www.quimitube.com/wp-content/uploads/2014/09/mezcla-sulfurico-sacarosa-deshidratacion.png%20%20Mezcla%20de%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20y%20sacarosa%20en%20el%20vaso%20de%20precipitados:%20la%20dejamos%20reposar%20unos%2030%20segundos%20y%20se%20inicia%20la%20reacci%C3%B3n%20%20Carb%C3%B3n%20producido%20por%20deshidrataci%C3%B3n%20de%20la%20sacarosa%20%20Una%20vez%20iniciada%20la%20reacci%C3%B3n%20de%20deshidrataci%C3%B3n,%20el%20carb%C3%B3n%20formado%20va%20rebosando%20por%20los%20bordes%20del%20vaso%20de%20precipitados.%20Tambi%C3%A9n%20se%20observa%20el%20desprendimiento%20de%20gran%20cantidad%20de%20humo%20blanco.%20%20%C2%BFQu%C3%A9%20reacci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica%20est%C3%A1%20ocurriendo?%20%20El%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20reacciona%20con%20la%20sacarosa%20%E2%80%9Carranc%C3%A1ndole%E2%80%9D%20las%20mol%C3%A9culas%20de%20agua,%20es%20decir,%20deshidrat%C3%A1ndola.%20De%20forma%20gen%C3%A9rica%20podr%C3%ADamos%20decir%20que%20en%20la%20reacci%C3%B3n,%20el%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20queda%20unido%20a%20dichas%20mol%C3%A9culas%20de%20agua,%20en%20concreto,%20que%2011%20mol%C3%A9culas%20quedan%20unidas%20a%20mol%C3%A9culas%20de%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20y%20todo%20el%20carbono%20de%20la%20sacarosa%20se%20convierte%20en%20carbono%20puro%20amorfo,%20carb%C3%B3n;%20posteriormente%20vamos%20a%20profundizar%20m%C3%A1s%20en%20el%20proceso%20que%20se%20produce%20en%20el%20transcurso%20de%20nuestra%20reacci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica,%20pero%20como%20idea%20general%20podemos%20escribir:%20%20C12H22O11%20(sacarosa)%20+%2011%20H2SO4%20%E2%86%92%2011%20H2SO4%20%C2%B7%20H2O%20+%2012C%20%20Esta%20capacidad%20deshidratante%20hace%20que%20el%20sulf%C3%BArico%20ataque%20a%20multitud%20de%20materiales,%20como%20tejidos,%20papel%20e%20incluso%20la%20piel%20y%20las%20mucosas%20de%20los%20seres%20humanos:%20porque%20se%20trata%20de%20sustancias%20que%20contienen%20agua%20y%20tambi%C3%A9n%20es%20capaz%20de%20deshidratarlas.%20No%20todo%20es%20tan%20terror%C3%ADfico,%20ya%20que%20tambi%C3%A9n%20tiene%20utilidad%20como%20agente%20deshidratante%20en%20multitud%20de%20procesos%20industriales%20y%20de%20laboratorio.%20%20La%20reacci%C3%B3n%20es%20muy%20exot%C3%A9rmica%20y%20provoca%20desprendimiento%20de%20gases,%20motivo%20por%20el%20que%20hay%20que%20llevarla%20a%20cabo%20en%20el%20interior%20de%20una%20campana%20extractora,%20como%20ya%20se%20ha%20indicado.%20Adem%C3%A1s,%20como%20se%20puede%20ver%20en%20el%20v%C3%ADdeo%20compartido,%20tambi%C3%A9n%20va%20acompa%C3%B1ada%20de%20un%20desprendimiento%20de%20vapores%20blancos.%20Entonces,%20%C2%BFde%20d%C3%B3nde%20han%20salido%20estos%20vapores?%20La%20reacci%C3%B3n%20escrita%20previamente%20de%20forma%20general,%20solo%20para%20mostrar%20que%20la%20sacarosa%20se%20convierte%20en%20carb%C3%B3n,%20no%20nos%20explica%20por%20qu%C3%A9%20se%20est%C3%A1n%20desprendiendo%20gases%20durante%20el%20proceso.%20Este%20gas%20es,%20de%20hecho,%20una%20mezcla%20de%20varios%20gases:%20di%C3%B3xido%20de%20carbono,%20di%C3%B3xido%20de%20azufre%20y%20vapor%20de%20agua.%20El%20di%C3%B3xido%20de%20azufre,%20SO2,%20es%20un%20gas%20t%C3%B3xico%20y%20peligroso,%20motivo%20por%20el%20cual%20es%20importante%20que%20no%20haya%20ning%C3%BAn%20desprendimiento%20del%20mismo%20al%20entorno%20del%20laboratorio.%20Por%20tanto,%20debemos%20escribir%20una%20reacci%C3%B3n%20que%20sea%20consecuente%20con%20la%20formaci%C3%B3n%20de%20dichos%20gases.%20Podemos%20escribir%20la%20siguiente%20reacci%C3%B3n,%20m%C3%A1s%20compleja:%20%20C12H22O11%20+%20H2SO4%20%20+%201/2%20O2%20%20%E2%86%92%2011C%20+%20CO2%20+%2012H2O%20+%20SO2%20%20Como%20vemos,%20el%20%C3%A1cido%20sulf%C3%BArico%20realmente%20s%C3%AD%20se%20consume%20durante%20la%20reacci%C3%B3n%20[1]%20y%20la%20sacarosa%20carboniza%20por%20completo;%20solo%20un%20%C3%A1tomo%20de%20carbono%20de%20la%20sacarosa%20inicial%20pasa%20a%20formar%20una%20mol%C3%A9cula%20de%20di%C3%B3xido%20de%20carbono%20que%20se%20desprende,%20el%20resto%20formar%C3%A1n%20carb%C3%B3n.){kind=link}
No hay comentarios:
Publicar un comentario