Basta con echar un vistazo a cualquier tratado de historia de le ciencia para darse cuenta de que adquirir el concepto de estado gaseoso no es algo fácil o evidente. La mayoría de los gases con los que estamos en contacto en la vida cotidiana son incoloros y difícilmente diferenciables por su apariencia física. En este pequeño experimento vamos a comprobar la existencia de gases diferentes observando su diferente comportamiento frente a una transformación/reacción química, la combustión.
Recordemos que la combustión es una transformación química, ya que la materia que se obtiene al final de proceso es totalmente diferente de la que se tiene al inicio del proceso. Recordemos que las características más evidentes de una reacción de combustión son la presencia de llama y la generación de calor y que para que haya combustión es absolutamente imprescindible la presencia de oxígeno
El dióxido de carbono. La producción de CO2 la haremos haciendo reaccionar el carbonato de calcio que contiene la tiza con el ácido acético que contiene el vinagre (A en la figura 1). Pulverizamos la tiza (B) y comprobamos que este material por sí sólo no altera el proceso de combustión de una cerilla (C). Sobre la tiza pulverizada ponemos unos 20 o 30 mL de vinagre, observaremos la inmediata producción de un gas (aparece espuma, burbujas en el líquido, D). Si introducimos una cerilla encendida en el vaso de reacción, la cerilla se apaga (E). En una atmósfera de CO2 no es posible la reacción de combustión.
Figura 1. Producción de dióxido de carbono con tiza y vinagre.
El oxígeno. Produciremos gas O2 introduciendo pulpa de patata en agua oxigenada (A en la figura 2). Pelamos un trozo de patata y cortamos unos cuantos trocitos que ponemos en un vasito de vidrio (B) y comprobamos que este material por sí sólo no altera el proceso de combustión de una cerilla (C). Sobre la pulpa de patata ponemos unos 20 o 30 mL de agua oxigenada, observaremos la inmediata producción de un gas (aparece espuma, burbujas en el líquido, D). Si introducimos una cerilla encendida en el vaso de reacción, la reacción de combustión se aviva (vemos la llama más grande E).
Figura 2. Producción de oxígeno gaseoso con patata y agua oxigenada.
El gas que se desprende en el vasito de agua oxigenada es, precisamente oxígeno. Esto es así porque la pulpa de patata tiene catalasa, un enzima presente en la mayoría de los seres vivos que descompone el agua oxigenada en oxígeno y agua. Así que, en el vasito en donde se está produciendo el oxígeno, la reacción de combustión no solo no se extingue, sino que se reaviva. Los dos gases producidos en este experimento se encuentran en la atmósfera, ambos son incoloros y no tienen un olor especial, sin embargo son muy diferentes, como acabamos de comprobar.
Os invitamos a reflexionar y a que hagáis reflexionar a vuestros alumnos sobre la presencia de otros gases que pueden ser interesantes en la vida cotidiana (monóxido de carbono, metano, propano, butano, cloro, etc.) ¿tienen interés industrial? ¿Contribuyen al efecto invernadero? ¿Cómo se obtienen? ¿Qué precauciones hay que guardar para su manejo, ya que la mayoría son tóxicos?
Finalmente, otra cuestión: ¿Qué es un enzima? ¿Qué papel realizan en la química de los seres vivos? Un buen tema para ampliar conocimientos