¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar como al cambiar la temperatura, el color de un material se altera, tanto al calentarlo como al enfriarlo. Observaremos también como el cambio es reversible.
Material
- tubo de ensayo
- tapón
- baño de agua templada
- baño de agua fría con hielo
- cobre
- ácido nítrico concentrado
- tubo de ensayo
- tapón
- baño de agua templada
- baño de agua fría con hielo
- cobre
- ácido nítrico concentrado
Procedimiento
Se introduce una pizca de cobre en un tubo de ensayo y se vierte ácido nítrico en él. Se tapa el tubo de ensayo y se observa el gas formado. A continuación se introduce sucesivamente el tubo en cada baño térmico manteniéndolo unos minutos en cada uno.
Se introduce una pizca de cobre en un tubo de ensayo y se vierte ácido nítrico en él. Se tapa el tubo de ensayo y se observa el gas formado. A continuación se introduce sucesivamente el tubo en cada baño térmico manteniéndolo unos minutos en cada uno.
El resultado obtenido es...
El gas formado dentro del tubo aparecerá de color rojizo-anaranjado cuando esté en el baño templado y aparecerá incoloro cuando se encuentre en el baño frío.
Explicación
En primer lugar hemos efectuado el ataque del ácido nítrico sobre el cobre, obteniéndose dióxido de nitrógeno que es un gas rojizo. Esta sustancia puede dimerizarse dando lugar al tetróxido de dinitrógeno que es incoloro.
Cuando introducimos el tubo en el baño frío el equilibrio de la reacción de dimerización se desplaza hacia la formación del tetróxido, mientras que la acción térmica del baño templado desplaza el equilibrio hacia la formación del dióxido.
Algún comentario...
Se trata de una de las reacciones más típicas para ilustrar los desplazamientos de los equilibrios químicos provocados por la temperatura, así como la reversibilidad de las reacciones químicas. Dado el posible escape de gases se aconseja hacer la experiencia en la campana. Por otra parte, la manipulación del ácido nítrico concentrado también exige medidas de precaución, al ser un ácido fuerte y muy oxidante.
Una experiencia similar es la que puede hacerse con una mezcla de cloruro cobaltoso disuelto en agua y ácido clorhídrico. El color de la mezcla es rosáceo, a causa del catión complejo hexahidrocobaltoso. Al calentar dicha mezcla el color vira a azul debido a la formación del anión complejo tetraclorocobaltoso. Si se enfría, aparece de nuevo el color rosáceo. En este caso también existe un equilibrio, sensible a la temperatura, en la reacción entre los iones cloruro y los cationes hexahidratocobaltoso. En esta reacción no hay que tener un exceso de ácido clorhídrico en la mezcla, pues el efecto concentración podría desplazar también el equilibrio.