La Determinación del Número de Dióxido de Carbono tras Una Mezcla con Vinagre con Bicarbonato Sódico

Determinación del volumen del dióxido de carbono CO2 que se desprende, al mezclar 2 gramos de bicarbonato sódico en 250 ml de vinagre (ácido acético).

Objetivo

Determinar el volumen del dióxido de carbono CO2 que se desprende, al mezclar 2 gramos de bicarbonato sódico (NaHCO3) en 250 ml de vinagre (CH3-COOH) (ácido acético).

Introducción

La idea de realizar este trabajo nace cuando estudiábamos en el salón de clases sobre las disoluciones, por lo que en esto intervienen el reactivo limitante y el reactivo en el exceso y las reacciones que cualquier elemento podía realizar al momento de que se inicie cualquier mezcla, en este caso mi trabajo es encontrar que tanto de CO2 se desprende tras mezclar vinagre (solvente) con bicarbonato sódico(soluto).

Hipótesis

¿Será posible que en una reacción de 2 gramos de bicarbonato sódico (NaHCO3) en 250 ml de vinagre (CH3-COOH) (ácido acético) sea muy fuerte y se pueda obtener un volumen muy alto?

¿Qué pasaría si agregamos una cantidad mayor de lo establecido de uno de los reactivos agregándolos en el experimento?

Variables

Las variables dependientes e independientes

Marco teórico

El volumen

“La palabra volumen posee diversas definiciones según sea el ámbito. Una de ellas es como propiedad física de la materia: es el espacio que ocupa un cuerpo. El Sistema Internacional de Unidades establece como unidad principal de volumen al metro cúbico. También se encuentran el:

• decímetro cúbico – dm3
• centímetro cúbico – cm3
• milímetro cúbico – mm3

El espacio o volumen ocupado por la materia, puede medirse cuantitativamente en cualquiera de las diversas unidades arbitrarias o dimensiones.

Existen distintas formas de medir el volumen de los cuerpos; para medir el volumen de un líquido se emplea un instrumento transparente como cilindro graduado o probeta, bureta y pipeta, generalmente tienen una escala de gradualidad de centímetros cúbicos o ml”.

Soluto

“El soluto es la sustancia que se disuelve en una solución. Por lo general, el soluto es un sólido (pero también puede ser una sustancia gaseosa u otro líquido) que se disuelve en una sustancia líquida, lo que origina una solución líquida.

En la solución, el soluto suele encontrarse en menor proporción que el solvente. Una característica importante del soluto es su solubilidad, es decir, la capacidad que este tiene para disolverse en otra sustancia.”

Solvente

“El solvente, también conocido como disolvente, es la sustancia en que se disuelve un soluto, generando como resultado una solución química. Generalmente, el solvente es el componente que se encuentra en mayor proporción en la solución.”

“El soluto y el solvente pueden estar presentes en tres estados sólidos, líquidos y gaseosos”.

Vinagre (solvente) (CH3-COOH)

“El vinagre fue hecho primero de vino, tal como lo indica su nombre desde épocas remotas. Se conoce que el vinagre fue usado en Babilonia 5000 años antes de Cristo, las Escrituras bíblicas mencionan que Hipócrates lo usó como medicina.

Palabra de origen francés, que en su significado más amplio es la unión de dos palabras “Vin” que significa vino y “Aigre” que significa agrio. Se dice que su origen real viene de la voz latina y su uso común comenzó 5000 años antes de Cristo”.

Bicarbonato sódico (soluto) (NaHCO3)

“El bicarbonato (NaHCO3), también conocido como carbonato acido de sodio, hidrógeno carbonato de sodio, bicarbonato de soda o sal de vichy, es un compuesto blanco sólido cristalino que se obtiene de un mineral presente en la naturaleza llamado natrón, el cual contiene grandes cantidades de bicarbonato sódico.

Es un compuesto soluble en agua y que en presencia de ácido se descompone formando dióxido de carbono (CO2) y agua”.

Volumen molar

“El Volumen Molar (Vm) de una sustancia gaseosa es el volumen que ocupa 1 mol de dicha sustancia.

De la Ley de Avogadro se desprende que en condiciones normales (1 atmósfera de presión y 0ºC de temperatura) el Volumen Molar de un gas ideal es constante e igual a 22,4 litros / mol:

Vm (1atm, 0ºC) = 22,4 litros · mol-1

Por lo tanto, podemos calcular el volumen y el peso de un gas ideal de las siguientes maneras:

Volumen (litros) = 22,4 · nº moles

Peso (gramos) =×peso molecular del gas”[footnoteRef:7] [7: https://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-volumen-molar.html ]

Procedimiento experimental

Reactivos

1. Bicarbonato sódico
2. Ácido acético (vinagre)

 

Materiales

1. Probeta invertida
2. Matraz
3. Tubo de silicona
4. Soporte universal
5. Agua potable H2O
6. Embudo
7. Recipiente
8. Trozo de papel

 

Procedimientos

1. Se toma un recipiente lleno de agua para colocar la probeta.
2. Se llena totalmente la probeta invertida para luego colocarla en el recipiente.
3. Se utiliza el soporte para presionar a la probeta para que no se caiga.
4. Utilizamos el matraz con la cantidad requerida de ácido acético.
5. Colocamos un tobo de silicona dentro del matraz y que luego también valla dentro de la probeta.
6. Entonces utilizamos el bicarbonato sódico colocando dentro de un papel e introduciéndolo dentro del matraz.
7. Seguidamente de haber introducido el bicarbonato en el matraz colocar una tapa que haga presión para que no salga nada de gas.
8. Finalmente nos damos cunea de los resultados y podemos comprobar cuál es la cantidad de gas que se obtuvo como resultado.

 

Resultados

Se pudo obtener la cantidad de 44 cm3 de CO2 que fue producto del ácido acético con el vinagre tras haberse mezclado, por lo tanto, se puede interpretar el resultado obtenido en litros o metros cúbicos m3.

Parte cuantitativa

Se obtuvo 44cm3 de CO2, por lo que, si queremos transformarlos a litros y medir su capacidad, solo se utilizarían las unidades del sistema internacional de unidades.

Entonces ya realizada la transformación podemos ver el resultado transformado a litros, procesos por los cuales se usaron las unidades del (SI).

Veremos a continuación si el resultado es real transformándolo al modo inverso.

Conclusiones

• Si es posible que se pueda obtener un volumen muy alto, pero siempre y cuando se introduzcan más de los reactivos, pero es decir que se tiene que ser equitativo en ambas partes, para que pueda resultar de manera correcta lo planteado.
• Pasaría que si agregamos más de lo debido en vinagre a la mezcla no haría tanto efecto a la reacción ya que consumiría al bicarbonato sódico, de manera que lo dejaría diluido, y provocaría poca reacción. De igual manera al agregarle más del bicarbonato sódico a la mezcla, causaría no la disolución, sino la obtención de mayor cantidad de gas posible, porque daría más efecto al vinagre y no se podría tomar la medida del gas, y por eso tiene que depender de mucho el material de medición.

 

Recomendaciones

• Si se utiliza en los reactivos una cantidad en exceso, tienes que fijarte en el tipo de material que vas a utilizar, porque después no tomarías bien las medidas del gas, lo mismo se utiliza menor cantidad de los reactivos puede que este no tenga la fuerza necesaria para poder llegar a ser medido.
• Lavar bien los materiales y secarlos de modo que estén completamente secos, y luego de esto se podrán introducir los reactivos sin riesgo a que tu experimento no fracase.

 

Referencias

1. https://conceptodefinicion.de/volumen/
2. Libro de química de segundo de bachillerato BGU página 84
3. https://www.ecured.cu/Vinagre
4. https://cuidateplus.marca.com/alimentacion/diccionario/bicarbonato.html
5. https://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-volumen-molar.html
6. https://www.significados.com/soluto-y-solvente/