Conceptos clave
Química
Ácidos
Bases
Reacciones químicas
Introducción
¿Sabías que hay miles de tipos de refrescos diferentes en el mundo? ¿Crees que te gustaría un refresco con sabor a queso? ¿Y el refresco con sabor a pulpo? Aunque los sabores pueden variar de un país a otro, una cosa que todos los refrescos tienen en común son las burbujas. Los refrescos no son refrescos sin esa efervescencia, pero ¿te has preguntado alguna vez cómo se crean esas burbujas? En esta actividad prepararás tu propia bebida burbujeante mientras exploras las reacciones que crean esa famosa efervescencia.
Antecedentes
Los ácidos y las bases están a nuestro alrededor; en nuestro líquido lavavajillas, en nuestros medicamentos, ¡incluso en nuestros alimentos! Son muy útiles, en parte, porque reaccionan fuertemente entre sí. Podemos utilizar estas reacciones para ayudarnos a limpiar, aliviar un estómago enfermo o hacer que la comida tenga un sabor más interesante.
Una base es un compuesto que puede donar iones de hidróxido cargados negativamente. Cuando se añade una base al agua, el compuesto básico se rompe, y la adición de sus iones de hidróxido hace que la solución sea más básica. Las bases se encuentran en muchos productos de limpieza del hogar, así como en la medicina para ayudar a neutralizar el ácido del estómago para las personas que sufren de acidez estomacal.
Un ácido, por el contrario, es un compuesto que puede donar un ion de hidrógeno cargado positivamente (o protón). Cuando se añade un ácido al agua, éste se deshace, haciendo la solución más ácida con la adición de sus iones de hidrógeno. Aunque algunos ácidos pueden ser peligrosos, también los necesitamos para sobrevivir. Por ejemplo, al masticar, el ácido de la saliva ayuda a descomponer los alimentos para la digestión.
Cuando se combinan un ácido y una base se inicia una reacción ácido-base. Cuando hay un número igual de iones de hidrógeno e hidróxido presentes, el ácido y la base se neutralizan mutuamente, formando una sal y agua. En esta actividad explorarás la reacción que tiene lugar cuando combinas un ácido con un carbonato básico.
Materiales
- Agua fría
- Dos limones
- Cucharada de azúcar (más o menos al gusto)
- Cucharada de bicarbonato de sodio
- Taza de plástico o de cristal
- Cuchara agitadora
- Exprimidor/prensa de limones (recomendado)
- Cuchillo (para cortar los limones)
- Ayudante adulto
- Hielo (opcional)
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Preparación
- Haga que su ayudante adulto corte ambos limones por la mitad.
Procedimiento
- Utiliza el exprimidor de limones para exprimir todo el zumo de cada limón en tu vaso. Prueba unas gotas del zumo. ¿Cómo describirías el sabor?
- Agrega una cantidad igual de agua fría al zumo de limón en tu vaso. Vuelve a probar la mezcla. ¿Tiene un sabor diferente al del zumo de limón? ¿En qué sentido?
- Añade con cuidado una cucharadita de bicarbonato de sodio. Utiliza tu cuchara para remover la mezcla. Qué ocurre cuando añades bicarbonato de sodio al zumo de limón? Qué ves y oyes que ocurre en el vaso?
- Usa tu cuchara para remover una cucharadita de azúcar en la mezcla. Añade hielo si lo quieres frío!
- ¡Prueba tu brebaje! ¿Qué notas en el sabor? En qué se diferencia del zumo de limón solo?
- Extra: Deje reposar su mezcla durante una hora y vuelva a probarla. ¿Cómo ha cambiado el sabor en el transcurso de la hora? Por qué crees que se ha producido este cambio?
Observaciones y resultados
En esta actividad deberías haber observado una efervescencia o burbujeo cuando añadiste el bicarbonato a tu mezcla de zumo de limón. Además, cuando has probado tu producto final también deberías haber podido sentir las burbujas en tu boca, que eran el producto de una reacción ácido-base. ¿Puedes adivinar cuál de los ingredientes de tu mezcla era el ácido y cuál era la base?
Si predijiste que el zumo de limón era el ácido, ¡acertaste! Puedes reconocer los alimentos ácidos (como los limones, que son muy ácidos) basándote en el sabor; los ácidos nos saben muy agrios. Otros alimentos ácidos son el vinagre, los pomelos y las limas. Las bases, en cambio, pueden ser más difíciles de detectar. Los alimentos básicos pueden tener un sabor ligeramente amargo para nosotros, o pueden tener muy poco sabor. En este caso, la base de esta mezcla era el bicarbonato de sodio, que no tiene mucho sabor. Pero podrías haber adivinado que era la base de tu reacción porque, en cuanto la añadiste, ¡tu mezcla debería haber empezado a burbujear!
Cuando el ácido del zumo de limón (ácido cítrico) entró en contacto con la base carbonatada (bicarbonato de sodio) se produjo una reacción química, creando gas de dióxido de carbono (CO2). Como sabrás, el CO2 es el mismo gas que se añade a los refrescos para darles su efervescencia.
Esta reacción requiere un ácido y una base para que se produzca. Por lo tanto, cuando has probado sólo el zumo de limón o la mezcla de zumo de limón y agua no deberías haber notado ninguna burbuja. El agua es generalmente neutra (no es un ácido ni una base), por lo que añadirla al zumo de limón no produjo la reacción necesaria para crear burbujas de CO2. No fue hasta que añadiste el bicarbonato de sodio que se produjo la reacción y se crearon las burbujas.
Más para explorar
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Esta actividad se realiza en colaboración con Science Buddies
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