Quarta entrega de les 10 reaccions de Química més espectaculars que es poden fer en un laboratori escolar. Aquesta entrega va d’àcids i pasta de dents
7.- Reaccions amb àcids forts
Són diverses les reaccions químiques que resulten molt vistoses i que es poden fer utilitzant àcids forts com a reactius. A més de la seva perillositat, la pega que tenen en general és que produeixen vapors i residus tòxics, per la qual cossa NO és gens recomanable fer-les al laboratori escolar. Molt millor és mirar-les en els vídeos ja penjats a la xarxa.
Polimerització explosiva (amb àcid sulfúric)
El que es veu a la tassa (gresol) de la fotografia de la vora no és cafè que s’hagi preparat un company al laboratori. És una mescla de 4-nitroanilina i àcid sulfúric que s’està escalfant a sobre d’una reixeta. Si mireu el vídeo veureu que la reacció és espectacular, sobre tot per lo ràpida que és.
Es produeix una reacció de polimerització explosiva quan la 4-nitroanilina reacciona escalfant-la amb àcid sulfúric. Com a resultat de la reacció es formen diòxid de sofre, SO2, diòxid de carboni, CO2, òxids de nitrogen, NOx, i aigua, que produeixen l’expansió del carboni que apareix en forma d’escuma negra (un fal•lus negre), com es veu també en aquest altre vídeo.
L’escuma de carboni que es produeix és de baixa densitat i retardant de foc. En la dècada de 1970, la NASA va estudiar la reacció del dibuix de dalt perquè van veure el seu potencial per a ser utilitzada per controlar els brots de foc a les naus espacials.
Una altra reacció forta (amb àcid nítric)
Es diu àcid nítric fumant quan la concentració d’àcid nítric és superior al 70%. L’àcid nítric fumant és un oxidant molt fort i reacciona ràpidament en contacte amb compostos orgànics com la acetona. A més, el seu vapor és corrosiu i causa cremades greus.
Quan l’àcid nítric fumant entra en contacte amb guants de nitril, per exemple, els hi cala foc, com es pot veure en el vídeo, produint una reacció molt exotèrmica. Jo no tinc nítric d’aquesta concentració i no he fet la prova, ara bé, a tot arreu on he mirat els fabricant de guants de nitril diuen que els seus guants són dolents pel àcid nítric del 70%, però en cap moment indiquen que es poden incendiar espontàniament en contacte amb l’àcid.
Els guants de “goma” que es troben a les botigues normalment són de làtex o de nitril. A diferencia del làtex natural que es bàsicament poliisoprè, el nitril és un copolímer que es composa de dos monòmers, l’acrilonitril i el butadiè.
I una altra més (una altra vegada amb sulfúric)
Les esponges de bany sintètiques i barates estan fetes d’escuma de poliuretà. Si s’afegeix àcid sulfúric concentrat a una esponja d’aquestes la deshidrata i trenca la seva estructura, desfent-la. En el vídeo es pot veure a càmera lenta.
La moneda es dissol
Un clàssic de les monedes de coure o de les joies d’or nòrdic o plata alemanya és que no són atacades pels àcids forts, com el clorhídric o el sulfúric, ja que el potencial d’oxidació del coure és més petit que el de l’hidrogen. Recordo de petit, a les fires, que sempre hi havia venedors que feien passar per plata el que no era i demostraven a les senyores que era plata submergint la joia en un plat amb salfumant.
Un altre clàssic, aquesta vegada dels laboratoris escolars, ha estat el fer reaccionar (dissoldre) coure en àcid nítric concentrar. La reacció és molt bonica: és exotèrmica, apareixen vapors de color marró-vermellós, el nítric bull i es torna de color verd, la moneda es desfà i es forma una atmosfera tòxica i irrespirable. Per tant, o es fa en campana de gasos o millor no fer-la.
El que passa no és que el coure desplaça a l’hidrogen, sinó que l’àcid nítric és molt oxidant i és capaç d’oxidar el coure metall a coure (II), que dona color verd a la dissolució, mentre l’àcid es redueix a diòxid de nitrogen, que és el gas de color marró-vermellós:
Cu (s) + 4 HNO3 (ac) → Cu(NO3)2 (ac) + 2NO2 (g) + 2H2O (l)
8.- La reacció de la pasta de dents de l’elefant
La reacció de la pasta de dents de l’elefant és la descomposició del peròxid d’hidrogen catalitzada per l’ió iodur. La reacció produeix un munt d’escuma calenta i fumejant que a més pot ser de color o fins i tot a ratlles per semblar-se a certes pastes de dents. Per això es diu aquesta reacció com es diu, només els elefants tenen un ullal tant gran que necessiti una quantitat de pasta de dents tan gran com la produïda per aquesta increïble reacció!
Aquest experiment és mol fàcil de fer, tot el que es necessita és sabó per rentar plats, peròxid d’hidrogen (aigua oxigenada) i iodur de potassi. En la wikipedia trobeu les reaccions químiques que succeeixen i en el quadern de pràctiques de Pol Lambea una proposta de quantitats a ficar. Teniu en compte que l’aigua oxigenada que s’ha de fer servir no és la de la farmaciola, que només és de 10 volums d’oxigen (3%), sinó de 30 volums (9%) que s’ha de comprar en un lloc especialitzat.
De tota manera el que passa és que l’ió iode del iodur de potassi catalitza la descomposició del peròxid d’hidrogen, de forma que es desprèn ràpidament oxigen gas. En el vídeo, Pep Anton Vieta afegeix colorant alimentari per donar-li color a la pasta, i sabó rentavaixelles que atrapa l’oxigen en el seu intent d’escapar i formar l’escuma tant aparatosa. El resultat és una serp d’escuma que s’assembla a la trompa d’un elefant o a la pasta de dents que surt d’un tub enorme. En aquest altre vídeo l’escuma és encara més abundant.
Fins la propera
Experimentació lliure 