BARCO DE BURBUJAS

INDICE

INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................. 3

MARCO TEÓRICO................................................................................................................................ 4

1. INFORMACIÓN SOBRE LOS MATERIALES..........................................................................51.1. El bicarbonato de sodio.........................................................................................................5

1.1.1. Obtención.........................................................................................................................................51.1.2. Usos..................................................................................................................................................5

1.1.2.1. Repostería...............................................................................................................................51.1.2.2. Uso cultural y cosmético.........................................................................................................6

1.2. Dióxido de carbono................................................................................................................61.2.1. Propiedades del dióxido de carbono................................................................................................71.2.2. ¿Dónde encontramos dióxido de carbono en La Tierra?..................................................................71.2.3. Aplicaciones del dióxido de carbono por los humanos.....................................................................71.2.4. Influencia del dióxido de carbono en la alcalinidad..........................................................................8

1.3. El vinagre...............................................................................................................................81.3.1. Historia.............................................................................................................................................81.3.2. Usos..................................................................................................................................................9

1.3.2.1. Gastronómicos........................................................................................................................91.3.2.2. Industriales y caseros..............................................................................................................9

1.3.3. Variedades........................................................................................................................................91.3.3.1. Vinagre de vino.......................................................................................................................91.3.3.2. Vinagre blanco........................................................................................................................91.3.3.3. Aceto balsámico......................................................................................................................91.3.3.4. Vinagre de Jerez....................................................................................................................10

1.4. Acetato de Sodio..................................................................................................................101.4.1. Uso.................................................................................................................................................101.4.2. Obtención.......................................................................................................................................10

2. MAPA CONCEPTUAL..........................................................................................................................113. GALERÍA FOTOGRÁFICA................................................................................................................12

3.1. VINAGRE..............................................................................................................................123.2. BICARBONATO DE SODIO.....................................................................................................123.3. ACETATO DE SODIO.............................................................................................................133.4. DIÓXIDO DE CARBONO........................................................................................................133.5. AGUA...................................................................................................................................143.6. TRABAJO TERMINADO.........................................................................................................14

CONCLUSIÓN..................................................................................................................................... 15

GUÍA DE LABORATORIO..................................................................................................................... 16

1. OBJETIVOS....................................................................................................................................172. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN.........................................................................................17

2.1. HIPÓTESIS............................................................................................................................173. MATERIALES.................................................................................................................................174. PROCEDIMIENTO...........................................................................................................................17

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA............................................................................................................. 19

INTRODUCCIÓN

En esta ocasión, les mostraremos que no es necesario usar un motor para mover un barco. Es cuestión de experimentar con el bicarbonato de sodio y el vinagre, que al combinarse por medio de una reacción química se formaran el dióxido de carbono, el acetato de sodio y el agua.

MARCO TEÓRICO

1. INFORMACIÓN SOBRE LOS MATERIALES

1.1. EL BICARBONATO DE SODIO El bicarbonato de sodio (también llamado bicarbonato sódico, hidrogeno carbonato de

sodio o carbonato ácido de sodio) es un compuesto sólido cristalino de color blanco muy

soluble en agua, con un ligero sabor alcalino parecido al del carbonato de sodio, de

fórmula NaHCO3. Se puede encontrar como mineral en la naturaleza o se puede producir

artificialmente.2

Cuando se expone a un ácido moderadamente fuerte se descompone en dióxido de

carbono y agua. La reacción es la siguiente:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (gas)

NaHCO3 + CH3COOH →CH3COONa + H2O + CO2(gas)

Debido a la capacidad del bicarbonato de sodio de liberar dióxido de carbono se usa junto con

compuestos acídicos como aditivo leudante en panadería y en la producción de gaseosas.

Algunas levaduras panarias contienen bicarbonato de sodio. Antiguamente se usaba como

fuente de dióxido de carbono para la gaseosa Coca Cola.

Es el componente fundamental de los polvos extintores de incendios o polvo BC.

1.1.1. Obtención

Mediante el proceso de Solvay. Aunque es utilizado para obtener Na2CO3, es posible obtener

en una de las reacciones intermedias bicarbonato sódico. El proceso consiste en la siguiente

reacción:

Na+ + Cl- + NH3 + H2O + CO2 → NaHCO3(s) + NH4+ + Cl-

En la cual precipita el bicarbonato de sodio

1.1.2. Usos

1.1.2.1. Repostería

El bicarbonato de sodio se usa principalmente en la repostería, donde reacciona con otros

componentes para liberar CO2, que ayuda a la masa a elevarse, dándole sabor y volumen. Los

compuestos ácidos que inducen esta reacción incluyen bitartrato de potasio (también conocido

como crema de tártaro), jugo de limón, yogur, ácido acético.

1.1.2.2. Uso cultural y cosmético

El bicarbonato de sodio se utiliza como un agente alcalinizante que actúa en combinación a la

saliva en el coqueo, de manera que se suaviza y se produce la extracción de los metabolitos de

la hoja de coca haciéndose de esa manera el coqueo un proceso placentero y duradero en

contraposición si no se usara el bicarbonato de sodio. El bicarbonato de sodio es a la coca lo

que el azúcar al café, de manera que en la serranía del Perú, Bolivia y el Norte de Argentina

(donde se practica el coqueo) el consumo de bicarbonato es alto.

En China se usa para lavarse los pies.

Se usa para combatir la acidez gástrica cuando no se dispone de medicamentos específicos

(como el almagato). Sirve también para la limpieza por su poder abrasivo y desodorante (por

ejemplo, para quitar el olor "a nuevo" de las neveras). Se usa además como blanqueador

dental ya que pule la superficie del esmalte y como agente desodorante para eliminar olores de

sudoración fuerte en axilas y pies.

Para los malestares estomacales podemos preparar una bebida caliente con hierbabuena, y

una bebida fría con limón (limonada) y adicionarle una cucharadita de bicarbonato, mezclarlo

bien y beberlo (recordando que no se debe endulzar). Una taza o vaso es suficiente para quitar

la molestia.

1.2. DIÓXIDO DE CARBONO

A temperatura ambiental (20-25 ºC), el dióxido de carbono es un gas inodoro

e incoloro, ligeramente ácido y no inflamable.

El dióxido de carbono es una molécula con la fórmula molecular CO2. Esta

molécula linear está formada por un átomo de carbono que está ligado a dos

átomos de oxígeno, O = C = O.

A pesar de que el dióxido de carbono existe principalmente en su forma

gaseosa, también tiene forma sólida y líquida. Solo puede ser sólido a

temperaturas por debajo de los 78 ºC. El dióxido de carbono líquido existe

principalmente cuando el dióxido de carbono se disuelve en agua. El dióxido

de carbono solamente es soluble en agua cuando la presión se mantiene.

Cuando la presión desciende intentará escapar al aire, dejando una masa de

burbujas de aire en el agua.

1.2.1. Propiedades del dióxido de carbono

Propiedad Valor

Masa molecular 44.01

Gravedad específica 1.53 a 21 ºC

Densidad crítica 468 kg/m3

Concentración en el aire 370,3 * 107 ppm

Estabilidad Alta

Líquido Presión < 415.8 kPa

Sólido Temperatura < -78 ºC

Constante de solubilidad de Henry 298.15 mol/ kg * bar

Solubilidad en agua 0.9 vol/vol a 20 ºC

1.2.2. ¿Dónde encontramos dióxido de carbono en La Tierra?

El dióxido de carbono se encuentra principalmente en el aire, pero también en el agua

formando parte del ciclo del carbono. Le podemos mostrar cómo funciona el ciclo del carbono,

por medio de una explicación y una representación esquemática. A Ir al ciclo del carbono.

1.2.3. Aplicaciones del dióxido de carbono por los humanos

Los seres humanos usamos el dióxido de carbono de muchas formas diferentes. El ejemplo más familiar es el uso en bebidas refrescantes y cerveza, para hacerlas gaseosas. El dióxido de carbono liberado por la levadura hace que la masa se hinche.Algunos extintores usan dióxido de carbono porque es más denso que el aire. El dióxido de carbono puede cubrir un fuego, debido a su pesadez. Impide que el oxígeno tenga acceso al fuego y como resultado, el material en combustión es privado del oxígeno que necesita para continuar ardiendo.El dióxido de carbono también es usado en una tecnología llamada extracción de fluido supercrítico que es usada para descafeinar el café. La forma sólida del dióxido de carbono, comúnmente conocida como hielo seco, se usa en los teatros para crear nieblas en el escenario y hacer que cosas como las “pociones mágicas” burbujeen.

El papel del dióxido de carbono en los procesos ambientales

El dióxido de carbono es uno de los gases más abundantes en la atmósfera. El dióxido de carbono juega un papel importante en los procesos vitales de plantas y animales, tales como fotosíntesis y respiración. A continuación explicaremos brevemente estos procesos.

Las plantas verdes transforman el dióxido de carbono y el agua en compuestos alimentarios, tales como glucosa y oxígeno. Este proceso se denomina fotosíntesis.

La reacción de la fotosíntesis es como sigue:6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2

Las plantas y los animales, a su vez, transforman los componentes alimentarios combinándolos con oxígeno para obtener energía para el crecimiento y otras funciones vitales. Este es el proceso de respiración, el inverso de la fotosíntesis.

La reacción de la respiración es como sigue:C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O

La fotosíntesis y la respiración juegan un papel muy importante en el ciclo del carbón y están en equilibrio entre sí.La fotosíntesis domina durante la época más templada del año y la respiración domina durante la época más fría del año. Sin embargo, ambos procesos tienen lugar a lo largo de todo el año. En conjunto, entonces, el dióxido de carbono en la atmósfera disminuye durante la época de crecimiento aumenta durante el resto del año.Debido a que las estaciones en los hemisferios norte y sur son opuestas, el dióxido de carbono en la atmósfera aumenta en el norte mientras que disminuye en el sur, y viceversa. El ciclo está más claramente presente en el hemisferio norte; porque tiene relativamente más masa y vegetación terrestre. Los océanos predominan en el hemisferio sur.

1.2.4. Influencia del dióxido de carbono en la alcalinidad

El dióxido de carbono puede cambiar el pH del agua. Así es como funciona:

El dióxido de carbono se disuelve ligeramente en agua para formar un ácido débil llamado ácido carbónico, H2CO3, de acuerdo con la siguiente reacción:CO2 + H2O --> H2CO3

Después de esto, el ácido carbónico reacciona ligera y reversiblemente en el agua para formar un catión hidronio, H3O+, y el ión bicarbonato, HCO3-, de acuerdo con la siguiente reacción:H2CO3 + H2O --> HCO3- + H3O+

Este comportamiento químico explica por qué el agua, que normalmente tiene un pH neutro de 7, tiene un pH ácido de aproximadamente 5.5 cuando ha sido expuesta al aire.

1.3. EL VINAGRE

El vinagre es un líquido miscible en agua, con sabor agrio, que proviene de la fermentación acética del vino y manzana. El vinagre contiene una concentración que va de 3% al 5% de ácido acético en agua. Los vinagres naturales también contienen pequeñas cantidades de ácido tartárico y ácido cítrico.

1.1.1. Historia

El empleo del vinagre en gastronomía es posible que esté ligado al comienzo de la elaboración de bebidas alcohólicas, en aquellos tiempos es posible que alguien se diera cuenta de lo

adecuado de su empleo como conservante. El primer testimonio escrito del empleo del vinagre viene del Imperio romano: el gastrónomo Apicio (contemporáneo del emperador Tiberio) y autor del libro de cocina más antiguo que se conoce en la cultura Occidental, De re coquinaria, presenta recetas que emplean vinagre.

1.1.1. Usos

1.1.1.1. Gastronómicos

Se utiliza principalmente junto con el aceite para aliñar verduras y vegetales en

las ensaladas. El vinagre es una pieza clave en los escabeches, los marinados y

los encurtidos, se emplea en éstos como un conservante ya que ralentiza los efectos de la

putrefacción alimenticia. Se suelen emplear los vinagres aromatizados con diferentes hierbas,

tales como eneldo, estragón, romero o tomillo; existen también los de ajo.

1.1.1.2. Industriales y caseros

También se usa como conservante de los alimentos en la industria de conservación

alimenticia. Aparte de su uso gastronómico, el vinagre también se emplea como artículo de

limpieza para limpiar la superficie de los cristales y como repelente de mosquitos. Debido a su

carácter ácido, reacciona con el Carbonato Cálcico por lo que también es usado para la

limpieza de Cal en pequeños electrodomésticos como cafeteras.

1.1.2. Variedades

1.1.2.1. Vinagre de vino

Se denomina así al más corriente de todos los vinagres, así como el de mayor consumo y

producción mundial. Este vinagre precedente de las diferentes variedades de vino. A veces

este vinagre comercial no ha pasado por la fase de maduración.

1.1.2.2. Vinagre blanco

Es un vinagre obtenido de la fermentación del alcohol puro de caña de azúcar. Es la variante más fuerte de todas, por lo cual se expende reducido con agua al 10 ó 5 por ciento. Aún cuando se puede emplear como aderezo, se utiliza mayormente como resaltador de los colores vivos en las telas (para evitar que se destiñan), o bien como producto de limpieza doméstica.

1.1.2.3. Aceto balsámico

El más conocido de los acetos es el Aceto balsámico di Módena es un tipo de vinagre de origen italiano precedente de la región de Emilia-Romaña y sobre todo de la ciudad que le da nombre: Módena. Dentro de sus características se encuentran las de poseer un sabor fuerte, de color oscuro y aromas ligeramente dulces.

1.1.2.4. Vinagre de Jerez

La obtención de este vinagre se vincula a la producción de los vinos del Marco de Jerez. El vinagre se elabora exclusivamente a partir de la fermentación acética de estos vinos, el sabor de este vinagre es más fuerte que el de vino. El vinagre de Jerez es ideal para consumirse en vinagretas y aliños de ensaladas así como saborizante de diferentes alimentos.

1.2. ACETATO DE SODIO

Es la sal de sodio del ácido acético. Es un producto químico económico producido en cantidades industriales para una amplia gama de uso.

1.2.1.Uso

Es utilizado en la industria textil para neutralizar las corrientes residuales de ácido sulfúrico, y como fotorresistente cuando se usan colorantes de anilina. También se usa como agente de encurtido en el curtido con cromo, ayuda a retardar la vulcanización del cloropreno en la producción sintética de caucho.

Es el compuesto químico que da sabor a las patatas fritas. Se suele añadir a los alimentos como conservante.

1.2.2.Obtención

Es una reacción conocida como "burbujeo" entre el Bicarbonato de sodio y el Vinagre. 84 gramos de Bicarbonato de sodio reaccionan con 750 g de vinagre con 8% de concentración de ácido acético para hacer 82 g de Acetato de sodio en solución. Por la posterior evaporación del agua, uno puede obtener una solución más o menos pura de Acetato de sodio o sus cristales.

Vinagre Bicarbonato de sodio

El vinagre es un líquido miscible en agua, con sabor agrio, que proviene de la fermentación acética del vino y manzana

Sus usos son miles como:

Matar la caspa y piojos

Para cocinar

Para hacer el vino

Es un compuesto sólido cristalino de color blanco muy soluble en agua, con un ligero sabor alcalino parecido al del carbonato de sodio de formula NaHCO3.

Sus usos son muchos como:

Antiácido, ayuda al cabello, hacer pasta de dientes, limpieza de cepillos y peines, abrillantar los cubiertos de plata, etc.

Es un gas inodoro e incoloro, ligeramente ácido y no inflamable

Es esencial para la fotosíntesis.

Es la sal de sodio del ácido acético. Es un producto químico económico producido en cantidades industriales para una amplia gama de uso.

Es utilizado para neutralizar las corrientes residuales de ácido sulfúrico, y como fotorresistente cuando se usan colorantes

Es un compuesto químico formado por dos átomos de hidrogeno (H) y uno de oxígeno (O).

Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida

H2O

eses

es

es

es

Dióxido de carbono

Acetato de sodio

2. MAPA CONCEPTUAL

2. GALERÍA FOTOGRÁFICA

2.1. VINAGRE

2.2. BICARBONATO DE SODIO

2.3. ACETATO DE SODIO

2.4. DIÓXIDO DE CARBONO

2.5. AGUA

2.6. TRABAJO TERMINADO

CONCLUSIÓN1.-Cuando el papel se humedece con el vinagre, se desdobla.

2.- El bicarbonato y el vinagre se mezclan, y al hacerlo forman un montón de gas y espuma. Esta es una reacción química.

3.- El gas sale a través de la pajita de plástico y empuja la botella.

GUÍA DE LABORATORIO

1. OBJETIVOS

Los objetivos de este experimento es demostrar la fuerza del dióxido de carbono (la espuma), el cual se produce mediante la combinación entre el bicarbonato de sodio y el vinagre, al tener la fuerza para empujar un pequeño barco.

2. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿COMO MOVER A UN BARCO SIN MOTOR?

1.1. HIPÓTESIS

Para poder mover un barco sin motor se necesita bicarbonato de sodio envuelto en un papel y vinagre y cuando el papel se humedece con el vinagre, se desdobla. El bicarbonato y el vinagre se mezclan, y al hacerlo forman un montón de gas y espuma. Esta es una reacción química. El gas sale a través de la pajita de plástico y empuja la botella.

2. MATERIALES

- Una botella de plástico con un tapón- Bicarbonato de sodio (lo encuentras en tu cocina, o en cualquier farmacia)- Vinagre- Papel fino o papel toalla (una servilleta de papel, papel higiénico)- Una cañita (pajita, popote), o el tubo vacío de un bolígrafo- Plastilina y tijeras.

3. PROCEDIMIENTO

1. Con unas tijeras haz un pequeño agujero en la parte inferior de una botella, cerca del borde.

2. Introduce la pajita de plástico dentro del agujero, solamente 1cm hasta que quede encajada. Empuja un poco la pajita hacia abajo y coloca plastilina a su alrededor sujetando la pajita y rellenando el agujero.

3. Echa un poco de bicarbonato sobre un papel. Envuelve el papel con el bicarbonato y enrolla los extremos, como en el dibujo.

4. Echa un poco de vinagre en la botella. Introduce el papel con el bicarbonato. Tapa la botella tan de prisa como puedas y colócala suavemente en la bañera llena de agua y verás como arranca.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADAhttp://es.wikipedia.org

http://208.116.32.249/educared/estudiantes/experimentos/experimento.asp?id=30&title=barco-de-burbujas

http://primariaexperimentos.blogspot.com/2011/03/barco-de-burbujas.html

http://experimentosescolares.net/2011/05/barco-de-burbujas/