Velocidad de reacción mármol-HCl y superficie
En este trabajo se va a comprobar cómo las reacciones químicas en las que intervienen sólidos no tienen
la misma velocidad si los sólidos están muy triturados que si están en granos gruesos.
O, lo que es lo mismo, se va a comprobar cómo se altera la velocidad de reacción al variar la superficie de las sustancias reaccionantes.
Enlace al guión de laboratorio.
Material
- Tubos de ensayo |
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El mármol se consigue con facilidad como desecho en empresas que trabajan mármol para decoración o para lápidas. |
Comentarios a la preparación del montaje
- Conviene usar gradillas de alambre para poder ver fácilmente el burbujeo de los tubos de ensayo.
- La concentración de ácido es suficientemente bajas como para no representar un peligro en una manipulación normal.
Aún así, hay que recordar las medidas de seguridad para la manipulación de ácidos.
- Se puede intentar una aproximaxión cuantitativa si se mide el tiempo que tarda en desaparecer el mármol.
- Al terminar, no hay problema en verter esas didoluciones por el desagüe, pero hay que evitar que caigan los trozos de mármol porque terminarán atascándolo.
Además, el mármol no consumido puede volverse a utilizar.
- Es práctico disponer de tres tarros pequeños para guardar el mármol separado en tres grosores para su uso futuro.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Preparar materiales sólidos de diferentes grosores por tamizados sucesivos.
- Comparar experimentalmente la velocidad de reacción para diferentes grosores (o superficies) de un reactivo.
- Aplicar la teoría de colisiones para explicar la velocidad de reacción para diferentes tamaños de partícula sólida.
- No es fácil entender que el polvo más fino tiene mayor superficie, muchos alumnos opinan que, a mayor tamaño, mayor superficie.
- Para que entren en contradicción (conflicto cognitivo), se prepara un cubo de plastilina y se calcula (sin cálculos) su superficie: 6 lados.
- A continuación se corta el cubo con dos cortes y se revisa la superficie: se conservan los seis lados externos
(se comprueba volviendo a componer los trozos para hacer el cubo), pero además se ha añadido la superficie de los lados internos.
- Así se puede ver experimentalmente que, cuantos más cortes hagamos a la plastilina, mayor será su superficie al separar los trozos.
- Se puede ver esta demostración magistral con mayor detalle en la actividad "Superficie y tamaño de partícula".
- Como analogía, es útil hacerles ver que la disolución de los sólidos en líquidos viene afectada por la superficie de la misma forma:
disolver sal gorda es mucho más difícil que disolver sal fina porque muchas menos moléculas de agua chocan contra un grano de sal gorda
que contra ese grano después de triturarlo.
 Mármol tamizado y separado |
 Material inicial preparado |
 Tubos con mármol de diferentes grosores |
 Material reaccionando |
 Tamizado |
Tamizados sucesivos
