Experimento del globo Alka Seltzer

Introducción

¿Alguna vez has inflado globos para una fiesta? ¿Qué gas llena realmente el globo? La respuesta es el dióxido de carbono, y las células lo producen durante una reacción química , que es donde los elementos reaccionan y / o se combinan para formar una nueva sustancia. Después de la reacción química de respirar oxígeno y de mezclarse con el carbono de nuestro cuerpo, el dióxido de carbono creado se transporta a los pulmones donde lo exhalamos en el globo.

Las reacciones químicas también pueden ocurrir en un tubo de ensayo si combina las sustancias adecuadas. Dos sustancias que reaccionan bien son los ácidos y las bases. Un ácido es una sustancia que tiene más iones de hidrógeno y un pH bajo. Aunque los ácidos más fuertes, como el ácido clorhídrico, pueden atravesar materiales sólidos como su mesa, también hay ácidos más débiles que son más seguros para nuestro experimento, como el vinagre. Una base es un compuesto que tiene menos iones de hidrógeno y más iones de hidróxido. Las bases tienen un pH alto. Las bases, como la lejía, también pueden ser muy peligrosas. Sin embargo, en este experimento, usaremos una base común y segura que se usa para tratar la indigestión, el alka seltzer. Cuando alka seltzer se mezcla con vinagre, uno de los productos formados es dióxido de carbono, un gas.

Alka seltzer reacciona con ácidos para formar dióxido de carbono.

Si un globo cubre el recipiente de reacción, como una botella de refresco, el globo capturará el dióxido de carbono y se expandirá. Podemos verificar la velocidad de reacción , o qué tan rápido avanza la reacción al verificar qué tan grande se vuelve el globo con el tiempo.

Hoy veremos cómo la temperatura afecta la velocidad de reacción. Combinará alka seltzer y vinagre en botellas de plástico, cada una con una temperatura diferente y observará qué tan rápido se infla el globo. Antes de comenzar, cree una hipótesis sobre cómo afectará la temperatura a la velocidad de reacción.

Materiales

• Tres globos
• Tres botellas de refresco vacías de 20 onzas
• Termómetro
• Cronómetro o reloj con segundero
• Cuerda
• gobernante
• Embudo
• Una botella de vinagre
• Tres tabletas de alka seltzer
• Cucharada
• Tabla de datos como se muestra aquí:

Pasos

1. Empiece por llenar sus globos con alka seltzer. Tritura cada tableta de alka seltzer y agrégala a cada globo usando el embudo.

2. Ponga una botella llena un cuarto de su capacidad con agua en el refrigerador durante al menos 20 minutos. Llene otra botella de agua hasta un cuarto y déjela en la habitación en la que realizará el experimento. Por último, después de que su botella de agua fría esté lista, llene su tercera botella un cuarto con agua caliente del grifo.

3. Agregue dos cucharadas de vinagre a cada botella.

4. Tome la temperatura real de cada solución y regístrela en su tabla de datos.

5. Coloque el primer globo en la primera botella (caliente) y agite el alka seltzer en el tubo.

6. Registre cuánto tiempo tarda el globo en expandirse a su tamaño máximo en su tabla de datos. El globo ha alcanzado su máximo cuando ya no se expande durante 10 segundos.

7. Registre el diámetro del globo envolviendo una cuerda alrededor de él y usando la regla para medir la longitud de la cuerda. Registre esto en su tabla de datos.

8. Repita los pasos 5-7 para cada una de las otras botellas de agua.

Configuración del experimento

Solución de problemas

Para asegurarse de que todo su agua de alcantarillado entre en la botella del globo, es posible que deba agitar el contenido más a fondo. Además, si los cambios no se ven como los pronosticó en función de la temperatura, asegúrese de que sus soluciones estén a la temperatura que se supone que deben tener antes de comenzar la reacción. El agua fría puede calentarse y el agua caliente puede enfriarse si demora demasiado en comenzar su reacción.

Preguntas de discusión

¿Tu hipótesis fue apoyada o no? ¿Por qué piensas eso?

¿Cómo afectó la temperatura al tamaño del globo?

¿Crees que los ácidos o bases más fuertes afectarían la reacción? ¿Por qué o por qué no?

Cómo funciona

La temperatura es la energía cinética molecular promedio de una sustancia, o qué tan rápido se mueven las moléculas dentro de la solución. Si la temperatura aumenta, las moléculas se mueven más rápido.

A medida que aumenta la temperatura, las moléculas se mueven más rápido

Una reacción química depende de la colisión de moléculas en la solución para que puedan reaccionar. Si las moléculas se mueven más rápido, es más probable que choquen y la reacción ocurre más rápido. En base a esto, debería haber visto que la reacción avanza más rápido en su solución caliente que en su solución fría.