Hay muchas reacciones en el mundo sumamente curiosas. Muchas de ellas son extremadamente vistosas y, con las precauciones adecuadas, pueden proporcionarnos un buen espectáculo a la vista. La ventaja de este experimento es que es visualmente muy atractivo y sirve para explicar una serie de fenómenos muy interesantes.
La ventaja es que los conceptos aquí involucrados pueden estudiarse y comprenderse a un nivel muy básico, pero también se puede adentrar muchísimo en ellos y descubrir cosas fascinantes sobre la química y el electromagnetismo (rama de la física). Qué tanto se adentran en cada tema será decisión de quien lea este experimento, así que nos limitaremos a dar explicaciones breves y básicas sobre cada punto involucrado.
Algunos de los fenómenos aquí involucrados y que sirven para explicar este experimento son:
- El efecto de introducir una corriente eléctrica en una disolución acuosa
- Concepto de electrolito
- Reacciones ácido base
- Concepto de indicadores de pH
- Concepto de acidez y basicidad
- Polaridad del agua
- Momento dipolar del agua
Materiales:
- Dos cables para conectar baterías a electrodos
- Dos electrodos
- Una fuente de electricidad, como una pila de corriente continua
- Vasos de precipitados
- Agua corriente con sal disuelta en ella
- Un indicador ácido base, preferentemente fenolftaleína
- Agitador
Procedimiento:
Primero, se conectan los cables a la batería y a los electrodos para poder introducir la corriente eléctrica al agua. Se prepara la disolución del agua con la sal. Debe tener sal ya que el agua destilada e incluso la común son relativamente pobres conductores, así que se agrega la sal para favorecer el paso de la corriente. Aquí se puede explicar el concepto de electrolito, que simplemente es una disolución capaz de transmitir la electricidad, pero hay mucho más qué explicar sobre este concepto si así se desea.
Una vez preparada la disolución, se agregan unas gotas del indicador seleccionado, que en este caso será fenolftaleína y se revuelve todo muy bien con un agitador. Posteriormente, se introducen los electrodos conectados a la batería dentro del vaso y observamos lo que sucede. El agua alrededor de los electrodos debe cambiar de transparente a morado, pero solamente en el área cercana a uno de los electrodos, en el otro no.
Explicación:
Como en toda corriente eléctrica, se requiere que un lado sea el “positivo” y el otro el “negativo”. Esto se debe a que la corriente eléctrica en realidad es un fenómeno en el cual un electrón viaja de un punto a otro. Al viajar, deja a uno de los puntos o electrodos en este caso con una deficiencia de electrones y, dado que los electrones tienen una carga negativa, el electrodo queda con carga temporal positiva. Por otro lado, el otro electrodo al que llegan los electrones, con carga negativa, provocan que dicho electrodo tenga una carga negativa. Al estar sumergidos en agua con sal, las partículas positivas (cationes) viajarán hacia el electrodo negativo en un intento por compensar el exceso de electrones en el electrodo negativo. En el electrodo positivo se acumularán las partículas con carga negativa disueltas en el agua (aniones).
En el electrodo positivo (donde se acumulan partículas con carga negativa) se forma hidrógeno gaseoso en diminutas cantidades, lo que deja libres iones OH (un oxígeno unido a un hidrógeno). Los iones OH (o hidroxilos) tienen un pH básico y la fenolftaleína reacciona ante un medio de este tipo adquiriendo un color morado. Así, el agua alrededor del electrodo positivo se tornará en agua de color morado delante de nosotros.
