Uso de reacciones químicas para identificar sustancias

Revisión de la disolución y las reacciones

En el núcleo de la química hay dos acciones que pueden ocurrir cuando se mezclan varias sustancias. El primero de ellos es la disolución , mediante la cual una sustancia se disuelve en otra. La sustancia que se disuelve se conoce como soluto , mientras que la sustancia que se disuelve se conoce como disolvente . Los solutos pueden ser líquidos, gaseosos o sólidos, mientras que los disolventes suelen ser líquidos. Sin embargo, también pueden ser sólidos o gases.

La otra acción que puede ocurrir cuando se mezclan varias sustancias se llama reacción . Esto es cuando varias sustancias se combinan para crear algo nuevo. En esta lección, veremos cómo utilizar este conocimiento en un hogar típico. Veremos cómo sustancias que parecen similares pueden tener comportamientos completamente diferentes cuando se exponen a diferentes tipos de disolución y reacciones.

Solutos domésticos

Comencemos mirando algunos solutos típicos. Es probable que tenga arena, sal y agua en algún lugar de su casa. Aparte del color, la arena y la sal se ven bastante similares; sin embargo, actúan de manera completamente diferente cuando se exponen al agua. Echa un poco de sal en un vaso y verás que desaparece. Eso es porque la sal es un soluto y el agua es un solvente, entonces la sal se disuelve en agua.

Entonces, debido a que el agua es un solvente, también debería disolver la arena, ¿verdad? Continúa y vierte la arena en un vaso de agua diferente. Se hunde hasta el fondo, ¿verdad? Eso es porque la arena no es un soluto.

Entonces, ¿qué está pasando aquí? Recuerde que la sal de mesa se compone de dos átomos: uno de sodio y otro de cloro. Cuando la sal se encuentra con el agua, esos átomos se separan y se unen al agua. El agua es un solvente polar porque tiene un lado positivo y un lado negativo. El sodio se une con el lado negativo y el cloruro, como ahora se llama el átomo de cloro, se une con el lado positivo. Mientras tanto, el cuarzo que forma la arena no tiene tal reacción al agua. El cuarzo es cuarzo restante bastante feliz, por lo que simplemente se hunde hasta el fondo.

Ahora intentemos algo diferente. El azúcar y la sal tienen el mismo aspecto, por lo que deberían disolverse en las mismas cantidades, ¿verdad? En realidad no. El azúcar tiene moléculas más grandes que la sal, por lo que cada molécula de azúcar ocupa más espacio en la solución que la sal. Cualquier exceso de cada uno simplemente cae al fondo, todavía como un sólido.

Por supuesto, hay una forma de disolver aún más de cualquiera de las sustancias. Al calentar el solvente, aumenta el espacio entre las moléculas de agua. Esto significa que puede caber más azúcar o sal en el medio, por lo que puede disolver más de cualquiera de las sustancias en agua tibia que en agua fría. La arena, por otro lado, permanecerá en el fondo, incluso cuando el agua se caliente. Debido a que no es un soluto, ninguna cantidad de calor hará que se disuelva en el agua.

Reactores domésticos

Aún así, no es solo la disolución lo que podemos explorar en un hogar típico. También se pueden tener muchas reacciones. De lejos, el más famoso es el que se encuentra entre el vinagre y el bicarbonato de sodio. Este es definitivamente un experimento que querrás probar en un fregadero. Vierta un poco de vinagre en un vaso pequeño y luego vierta bicarbonato de sodio encima. Pronto tendrás una espuma muy espesa saliendo del vaso. Esto se debe a que el ácido del vinagre reacciona con la base del bicarbonato de sodio. Puede hacer lo mismo con jugo de limón en lugar de vinagre porque también es ácido.

Ahora, después de limpiar, intente hacer lo mismo con vinagre y azúcar en polvo. Dado que el azúcar en polvo se parece al bicarbonato de sodio, tiene sentido que obtenga más espuma. Sin embargo, no pasa nada. Esto se debe a que el azúcar en polvo no es tan básico como el bicarbonato de sodio. En lugar de espuma, simplemente terminas con azúcar en polvo empapada en vinagre.

Resumen de la lección

En esta lección, analizamos las formas en que podemos distinguir las diferencias entre sustancias domésticas de apariencia similar a través de la experimentación. Comenzamos revisando la diferencia entre solventes y solutos , viendo cómo el agua puede disolver el azúcar y la sal pero no la arena. También analizamos cómo calentar un líquido puede crear más espacio entre las moléculas, lo que significa que se puede disolver más soluto.

Luego pasamos a las reacciones . Realizamos el ejemplo clásico de mezclar bicarbonato de sodio y vinagre, viendo cómo estas sustancias reaccionan formando espuma porque una es una base y la otra es un ácido. Aprendimos que podemos reemplazar el vinagre con jugo de limón, porque ambos son ácidos. Sin embargo, no podemos reemplazar el bicarbonato de sodio con azúcar en polvo, aunque se vean similares. Esto se debe a que el azúcar en polvo no es básico.