En este experiencia combinaremos bicarbonato de sodio en exceso con vinagre. Veremos la forma en que reaccionan y luego, mediante un sistema gasógeno, mediremos el volumen de gas obtenido.

En la segunda parte, demostraremos que el gas obtenido es realmente dióxido de carbono.

A partir de los datos obtenidos, podremos calcular el volumen molar normal (el volumen que ocupa un mol de cualquier gas en condiciones normales de presión y temperatura).

Materiales: Un sistema gasógeno, 10ml de vinagre, algo de bicarbonato de sodio

• Poner 10ml de vinagre en el tubo gasógeno.
• Preparar un trozo de papel higiénico o de cocina con una cucharada de bicarbonato de sodio (debe sobrar luego de reaccionar).
• Poner la envoltura de papel con el bicarbonato en el tubo y tapar rápido. Comenzará una reacción. Mantener el tapón ajustado durante toda la reacción.
• Cuando la reacción finalice, subir o bajar la cuba neumática de manera de que la superficie del líquido adentro esté a la misma altura que afuera. En esa posición, leer de la cuba el volumen de gas retenido.

La reacción que ocurre es:

Tomando los datos de temperatura, presión atmosférica, presión de vapor de agua a la temperatura de trabajo y la molaridad del ácido acético del vinagre, se puede calcular el volumen molar normal.

Por ejemplo, yo hice la experiencia y me dio estos datos:

• Volumen de ácido empleado: 10ml = 0,01l
• Molaridad del ácido: 0,666M
• Moles de ácido acético consumidos: 0,0067 (Haciendo Volumen x Molaridad).
• Presión atmosférica: 758mmHg.
• Volumen de gas obtenido: 120ml = 0,12l.
• Temperatura ambiente: 10ºC = 283K.
• Presión de vapor a 10ºC (obtenido de tablas): 10,52mmHg

Luego, éstos son los cálculos a realizar:

En A, la única presión actuante es la atmosférica, mientras que en B las presiones actuantes son la presión de vapor del agua a la temperatura de trabajo y la presión que ejerce el gas encerrado. Entonces:

Pero como el objetivo es calcular el volumen molar normal, entonces debo llevar los datos de volumen, presión y temperatura a condiciones normales (760mmHg y 273K). Entonces:

Dando V = 0,119l. Pero este volumen fue producido por 0,067 moles de ácido, por lo que hay que trabajar por regla de tres hasta arribar al resultado final:

En realidad, el volumen molar normal es de 24 litros, pero en la experiencia no se tiene en cuenta que hay pérdidas de gas, que el CO₂ es soluble en agua, que el ácido puede no ser exactamente 0,6667M, etcétera.

¿Cómo saber que el gas obtenido es dióxido de carbono?

Para demostrar que el gas obtenido en la reacción es realmente dióxido de carbono, procederemos así:

En un vaso de precipitados o un frasco común se pone una punta de bicarbonato de sodio y se le agrega vinagre hasta que reaccione todo el bicarbonato. Si bien no lo vemos, a quedado dióxido de carbono gaseoso sobre la solución formada.

Para demostrar esto, hay que introducir un fósforo encendido en el vaso, acercándolo al líquido pero sin tocarlo.

Poco antes de llegar a la superficie del líquido, el fósforo se apagará, debido a que el dióxido de carbono formado sacó el aire que allí había, sacando también al oxígeno necesario para la combustión.

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