Hoy comenzamos una nueva serie de artículos bastante diferentes a los demás; tan diferentes que no tenéis que preocuparos por que altere el ritmo de publicación de los artículos normales, ya que es algo de otro estilo, para los momentos en los que tengo tiempo y me apetece “tamicear” pero no escribir lo de siempre. Seguirá habiendo, como hasta ahora, un artículo “denso” semanal, y alternaremos éstos de vez en cuando, probablemente una vez cada mes o dos.

La idea es la siguiente: hemos abierto un canal en Youtube, y cada articulillo de esta nueva serie se corresponderá con un vídeo que publicaremos allí (y mostraremos en el propio artículo, claro). El vídeo será la descripción de cómo realizar un experimento lo más sencillo y corto posible, y el texto del artículo tras el vídeo hablará sobre lo que hay detrás del experimento –porque, demasiado a menudo, se muestran experimentos pero no se aprende demasiado de ellos más allá de “mola, qué chulo es”–. En un alarde de ingenio y originalidad, llamaremos a la serie “Experimentos”.

Se trata, por ahora, de un juego, algo experimental –ja, ja, ja– que puede no tener regularidad; quienes lleváis tiempo aquí sabéis que soy inconstante, caprichoso y poco disciplinado. Todo depende de lo que nos divirtamos haciéndolo (Geli es la cámara en los vídeos y yo quien realiza los experimentos) y de lo que os interese a vosotros. Y esta serie “empírica” tendrá una contrapartida “teórica”, que desvelaremos dentro de poco cuando tengamos los detalles listos.

Dicho esto, este primer experimento es muy sencillo y pone de manifiesto una propiedad curiosa del dióxido de carbono (CO2). Como digo, es algo simple de realizar, como puede comprobarse por el hecho de que el vídeo dura sólo un minuto y medio. Se trata, desafortunadamente, de un vídeo bastante desastroso… hemos elegido una orientación muy mala, con mucha luz de fondo, de modo que la calidad de imagen es horrorosa. ¡Paciencia! De todo se aprende. Al menos, al grabar el audio independientemente y con un micrófono bueno, la calidad de sonido es aceptable.

Como haremos en esta serie, lo primero es ver el experimento; después hablaremos brevemente de lo que ha sucedido, porque hay un pellizco de química y otro de física bastante interesantes concentrados en este minuto y medio:

(Página del vídeo en Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=bGxEkUO9jnc)

¿Qué ha sucedido ahí? En primer lugar, hemos producido una reacción ácido-base entre nuestros dos “ingredientes”. El bicarbonato sódico (NaHCO3) ha reaccionado con el ácido acético (CH3COOH) del vinagre, produciendo acetato sódico (CH3COONa) y ácido carbónico (H2CO3). Dicho mal y pronto, un átomo de hidrógeno del acético y el átomo de sodio del bicarbonato “intercambian posiciones”:

CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + H2CO3

Pero el ácido carbónico se descompone rápidamente en agua y dióxido de carbono, que es precisamente lo que queríamos conseguir con esta reacción, claro:

H2CO3 -> H2O + CO2

Y ese CO2 es precisamente el que burbujea en el recipiente, y se va acumulando en él, aunque no pueda verse. Y ahí empieza la física del asunto, que también la hay; el CO2 es parte del aire que nos rodea, como también lo son el N2, el O2 y otros gases, pero dentro de ese recipiente la cantidad de dióxido de carbono producido es tan grande que desplaza al resto de gases y lo llena casi en solitario.

Pero el CO2 tiene varias propiedades interesantes, una de las cuales –la que da sentido a este experimento– es que es bastante denso. En particular, es algo más denso que el aire (que contiene, como mezcla, algunos gases bastante menos densos que el CO2): alrededor de 2 kg/m3 frente a 1,3 kg/m3 a 1 atm y 0 ºC. De modo que el CO2 que estamos produciendo a mansalva en el recipiente, aunque no podamos verlo, va llenando el fondo y luego el recipiente entero y, finalmente, se va “derramando” sobre su borde.

Desde luego, la diferencia de densidad no es muy grande, y dado que el dióxido de carbono se mezcla con el resto del aire, si dejamos pasar el suficiente tiempo, se irá desparramando por la habitación y no conseguiremos nada. Pero, mientras tanto, tenemos un gas más denso que el aire “atrapado” durante un tiempo en nuestro recipiente.

Al inclinar el recipiente sobre el vaso con la vela, derramamos el CO2, que se hunde y cae, como fluido que es, dentro del vaso, de forma similar a como lo haría el agua si estuviéramos vertiendo ese líquido. Y, como consecuencia, el aire que llenaba el vaso es desplazado y escapa de él. Estamos, dicho simplemente, llenando el vaso con CO2. Dado que la combustión de la llama requiere oxígeno y lo hemos sacado del vaso con nuestro fluido invisible, la vela se apaga.

Tal vez no sea el experimento más espectacular de todos los tiempos, pero es muy fácil de hacer en casa y, si en estas vacaciones que llegan pasas tiempo con hijos, sobrinos y otros renacuajos, puede ser una forma rápida de despertar en ellos la curiosidad por la ciencia. ¡Que lo disfrutéis!