Introducción
| Pregunta de investigación: | ¿Cómo afecta el pH de un líquido a la estructura del carbonato de calcio? |
| Años: | Secundaria y superior |
| Preocupaciones de seguridad: | Ninguna |
| Hora: | 2 días |
Imagina un día lluvioso agradable. Una ligera llovizna cubre el cielo y puedes ponerte tus botas de lluvia favoritas y sacar tu nuevo paraguas. El agua es realmente refrescante después de un verano tan caluroso. Ahora, imagina la misma escena, pero en lugar de una lluvia suave, la lluvia devora tu paraguas, quema árboles y devora edificios. Esta situación es provocada por la lluvia ácida. Aunque la lluvia ácida no siempre actúa con tanta rapidez, con el tiempo envenena el agua, quema plantas y árboles y carcome nuestros edificios y coches.
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La lluvia ácida , cualquier tipo de precipitación con un pH de 4, es un problema global importante y es causada por contaminantes excesivos como el ácido sulfúrico y nítrico en la atmósfera. Para obtener más información sobre la lluvia ácida, puede ver esta lección: Lluvia ácida: efectos y causas.
La lluvia ácida es especialmente dañina para las estructuras hechas de carbonato de calcio. El carbonato de calcio forma rocas sedimentarias, como piedra caliza y mármol, que se utilizan en edificios, vida marina e incluso en nuestros propios dientes y huesos. Para obtener más información sobre la piedra caliza, consulte esta lección: ¿Qué es la piedra caliza? – Propiedades, tipos y usos.
Hoy, probaremos el efecto de un ácido, vinagre, en otra forma de carbonato de calcio, tiza. Antes de comenzar, piense por qué la lluvia ácida podría destruir el carbonato de calcio en particular. ¿Qué esperas ver en tu experimento?
Materiales
- 2 tizas
- 2 vasos pequeños
- 1/4 taza de vinagre
- 1/4 taza de agua
- 2 tiras de papel pH
- 2 piezas de film transparente para cubrir los vasos
- 2 pedazos de cinta adhesiva y un marcador permanente
- Tabla de datos:
| Sustancia | Tipo de lluvia | pH | Resultados |
| Agua | Normal | ||
| Vinagre | Lluvia ácida |
Pasos
1. Primero, usando su cinta adhesiva y marcador, etiquete una taza de agua y una taza de vinagre.
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2. A continuación, coloque un trozo de tiza en cada recipiente.
3. Llene la taza etiquetada con vinagre con 1/4 taza de vinagre y la taza etiquetada con agua con 1/4 taza de agua.
4. Utilice el papel de pH para probar el pH de cada recipiente y regístrelo en su tabla de datos.
5. Cubra los vasos con el film transparente y déjelos reposar durante la noche.
6. Al día siguiente, desenvuelva los vasos y registre sus resultados.
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Solución de problemas
Si sus líquidos se evaporan, no obtendrá resultados precisos. Asegúrese de que sus vasos estén bien envueltos o use un recipiente con tapa. Asegúrese de que el vinagre tenga un pH ácido, preferiblemente alrededor de 4 para representar la lluvia ácida. Es posible que deba comprar vinagre fresco.
Preguntas de discusión
¿Qué pasó con la tiza en el vinagre y el agua?
¿Fue apoyada su hipótesis? ¿Por qué o por qué no?
¿Qué otros líquidos podrían representar la lluvia ácida?
Cómo funciona
El carbonato de calcio es una base o una sustancia que acepta iones de hidrógeno. El vinagre es un ácido que dona iones de hidrógeno. Cuando un ácido entra en contacto con una base, el ácido le da un ion hidrógeno a la base. Esto hace que las moléculas base se rompan y se unan con el ion hidrógeno, formando agua.
Teoría de la evolución y anatomía comparada
En nuestro experimento, cuando la base, el carbonato de calcio, se descompone, la tiza ya no será tan dura. Es por eso que ves que la tiza comienza a disolverse en el vinagre. El calcio se combina con el acetato, los iones de hidrógeno se combinan con el átomo de oxígeno para formar agua, y el carbono restante y los dos oxígenos forman dióxido de carbono, que son las burbujas que se ven en la reacción.
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Como puede ver, todas las moléculas involucradas se están rompiendo y reorganizando. Dado que el carbonato de calcio se está rompiendo, la estructura comienza a degradarse. Es por eso que su tiza ya no se ve intacta en el vinagre. Desafortunadamente, lo mismo sucede con las capas de piedra caliza en la Tierra, las conchas de los animales marinos e incluso nuestros dientes y huesos si se exponen repetidamente a la lluvia ácida en nuestras fuentes de agua. Para conocer las formas de prevenir la lluvia ácida, consulte esta lección Causas y efectos de la lluvia ácida: lección para niños.
Entonces, ¿por qué vimos algunas averías en el agua? El agua tiene un pH neutro, lo que significa que los iones de hidróxido e hidrógeno están en perfecto equilibrio. Aunque algunos de los iones de hidrógeno en el agua pueden romper el carbonato de calcio, el agua no tiene tantos iones de hidrógeno libres como el vinagre, por lo que verá mucho menos descomposición de la tiza en el agua.
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