Acerca de este experimento
Coloca un globo en un recipiente con vinagre, añade bicarbonato de sodio y observa cómo se infla el colector de gas. Cambia las cantidades de los reactivos para identificar el reactivo limitante y luego compara un globo blando con uno rígido. Un ensayo con el recipiente abierto relaciona la misma generación química de gas con su escape, en lugar de su retención.
Objetivos de aprendizaje
- Predice qué cantidad de bicarbonato o de ácido acético será el reactivo limitante.
- Relaciona el tamaño del globo con la cantidad de gas y la presión, y no solo con las burbujas.
- Compara el gas retenido con el que atraviesa un límite abierto.
Cómo usarlo
- 1Coloca el globo, añade la cantidad predeterminada de polvo y registra el volumen final de gas.
- 2Aumenta la cantidad de bicarbonato de sodio sin modificar la de vinagre y determina la meseta de producción de gas.
- 3Mantén fijas las cantidades de los reactivos, aumenta la rigidez del globo y compara la presión con el volumen.
- 4Retira el globo en un ensayo nuevo, repite la reacción y examina la masa del gas que ha escapado.
El modelo
Supuestos
- La reacción ideal es NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂. La densidad del vinagre es de 1 g/mL y la concentración seleccionada corresponde al porcentaje en masa de ácido acético.
- La generación de gas se aproxima a la cantidad límite según 1 menos exp(-0.07t), a 298,15 K constantes. Se excluyen el CO₂ disuelto, el equilibrio del ácido acético y los cambios de temperatura.
- Un colector conectado retiene CO₂ ideal a una presión absoluta P = 101.325 kPa + K por el volumen de gas en litros. Esta rigidez lineal positiva es una ley didáctica de distensibilidad, no un modelo constitutivo real de un globo de látex. Un colector desconectado no retiene gas.
Pruébalo en clase
- Q1¿Por qué añadir más bicarbonato deja de aumentar el tamaño del globo?
- Q2¿Por qué un globo más rígido contiene la misma cantidad de gas en un volumen menor?
Preguntas frecuentes
¿Es el volumen del globo igual al volumen del gas ideal a presión ambiente?
Solo cuando la rigidez seleccionada es cero. Con una rigidez positiva, la presión del gas es mayor y su volumen es menor.
¿Por qué el recipiente abierto pierde masa mientras que el globo acoplado no?
En el caso abierto, el dióxido de carbono sale del sistema medido. En el caso cerrado, el colector permanece dentro de los límites de ese sistema.