¿ARDE O NO ARDE?

EL FUEGO

Se supone que el hombre prehistórico conoció el fuego por la erupción de un volcán, un incendio de campos de paja o la caída de un rayo.

El fuego fue conocido por el hombre casi 500.000 años antes de Cristo.

En sus comienzos, el mayor problema era cuidar  ese fuego que llevaban a las aldeas y mantenerlo encendido. Todavía no sabían encenderlo ni alimentarlo con combustibles.

Cuando entraban en posesión del fuego era probable que nuevamente lo perdieran. Y había que esperar que otra vez la naturaleza les brindara la oportunidad de volver a conseguirlo.

A raíz de esta necesidad, se nombraron guardianes del fuego.

En Roma existió la orden sacerdotal de las vestales que cuidaban del fuego sagrado. Si una vestal dejaba apagar el fuego sagrado era sepultada viva en castigo.

Experimeno. Encender ei fuego con una lupa

La utilización de una lupa, de un espejo cóncavo ….permite concentrar la luz del sol en un punto sobre un combustible y encender allí el fuego.

Para hacer fuego con una lupa, hay que variar la altura de la lupa con el fin de concentrar los rayos solares en un solo punto (el foco o punto focal). Arquimede había utilizado espejos para quemar las velas de los barcos que atacaban Siracusa. Un horno solar funciona bajo el mismo principio.

https://www.youtube.com/watch?v=eOAMVeSN6xo

Experimento.Encender fuego por fricción

Este método consiste en frotar, a veces por medio de un arco de fuego: una rama de madera dura (por ejemplo la del álamo) tallado en punta sobre una madera tierna (por ejemplo la de la higuera) a la que se le ha practicado una hendidura. La rama debe poder desplazarse rápidamente sin salirse de la ranura marcada en la madera blanda. El calor generado se utiliza para hacer arder un combustible inflamable (como puede ser paja,hierba seca o yesca) colocado alrededor del punto de frotamiento. Cuando empieza a arder el combustible primario, se añaden ramas ligeras para obtener una llama firme y estable. Después se le añaden leños gruesos, teniendo cuidado, pues lo esencial es avivar el fuego sin agotarlo en seguida echando un leño que difícilmente se encenderá.

https://www.youtube.com/watch?v=2MP8WpIu7QU

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Experimento.Produciendo fuego con cerllas y encendedores

Una cerilla es un utensilio fungible, consistente en una varilla en uno de cuyos extremos (la cabeza de la cerilla) hay una gota de un compuesto que contiene fósforo, que se enciende si se frota contra una superficie adecuada como lija.

El principio de encendido es el añadir energía para generar una reacción controlada de oxidación -reducción e inflamar un combustible.

Mecheros

El mechero  es la versión más antigua y adecuada para el aire libre del encendedor. Consta de un tubo de unos 8 mm de diámetro y unos 4 cm de longitud en el que se desliza una mecha bastante larga; adosado a su costado lleva otro tubito que contiene una piedra de encendedor y un muelle que la mantiene contra una rueda abrasiva: Las chispas produci

das por la piedra encienden la mecha. Para apagarlo, la mecha lleva una tapadera enganchada con un gancho de alambre, que tapa el tubo, al tirar de ella por la parte inferior, sofocándolo.

Los primeros mecheros que merecieron tal nombre, consistían en un tubo, de unos 9 milímetros de diámetro (generalmente de latón) por el que discurría una mecha de algodón. En otro tubo paralelo había un pedernal  mantenido con un muelle y un tornillo contra una rueda estriada que, haciéndola girar con un dedo, producía chispas que encendían la mecha. Una vez utilizada la brasa producida en la mecha, se retraía en el interior de su tubo con una tapadera enganchada con un alambre, que apagaba la brasa por sofocación, falta de oxígeno para la combustión. Son muy útiles en el campo, por mantenerse encendidos con ráfagas de aire, que avivan la brasa.

Los encendedores posteriores estando formados por un depósito que almacena el combustib (gasolina, butano, u otros), una piedra que provoca la chispa por roce, encendiendo una mecha (más pequeña que en el anterior) empapada en gasolina o el gas que brota de un inyector, y un mecanismo para apagar la llama cómodamente por cese de oxigeno.

Los más modernos no suelen utilizar piedra, sino un sistema piezoeléctrico que, por el impacto sobre un cuarzo , produce una chispa.

Han llegado a ser muy populares los mecheros de mecha y gasolina tipo Zippo, caracterizados por mantenerse encendidos con fuertes ráfagas de aire.

Un encendedor Zipo de cromo.

Lavoisier y esposa

Este cuadro, en el que aparecen Lavoisier y su esposa fue pintado por Davy que fue profesor de dibujo de esta última 

En 1775 Lavoisier fue nombrado comisionado de la Administración Real de pólvora y Saltpeter y empezó a residir en el Arsenal de París. Allí equipó un gran laboratorio, que atrajo a los jóvenes de toda Europa para aprender sobre la "Revolución química” entonces en marcha. Mientras tanto tuvo éxito al producir más y mejor polvora aumentando la composición y asegurando la pureza de los constituyentes—saltpeter (nitrato de sodio), alzufre y carbón vegetal- mejorando así los métodos de granular la pólvora.

Lavoisier, un liberal social y político, tomó una parte activa en los sucesos que llevaron a la revolución francesa, y en sus primeros años trazó planes e informes abogando por muchas reformas, incluyendo el establecimiento del sistema métrico de pesas y medidas. A pesar de su eminencia y sus servicios a la ciencia y a Francia, fue atacado como representante de la Ferme y guillotinado en 1794, junto a su suegro. Un destacado matemático, Joseph-Louis Lagrange, señaló sobre este hecho "Les llevó solo un instante cortar esa cabeza, y en cien años no se podría producir otro como él

La combustión según Lavoisier

De acuerdo con el pensamiento griego todo aquello que puede arder contiene lo que denominaban el elemento fuego. Fue el químico y físico alemán Georg Ernest Stahl (1660- 1734), quien, recogiendo una idea de J. J. Becher, propuso en 1702 el nombre de flogisto (del griego phlogistos, que significa inflamable) para caracterizar el principio de inflamabilidad.

La teoría de la combustión de Stahl establecía que cuanto más flogisto tenía una sustancia más combustible era. Así, por ejemplo, un papel arde porque contiene flogisto, sin embargo sus cenizas desprovistas de dicha sustancia no pueden arder. En este esquema la combustión de una sustancia suponía la perdida de flogisto que se transfería al aire. Cuanto más flogisto tuviese una sustancia mejor ardía.

La teoría del flogisto ganaba adeptos y hacia mediados del siglo XVIII era ampliamente aceptada por los químicos, sin embargo había una dificultad que tanto Stahl como sus discípulos no pudieron explicar. La combustión de la madera, con la subsiguiente perdida de flogisto, producía en cenizas de peso inferior a aquella. Sin embargo, la calcinación —hoy podríamos decir la oxidación— de los metales dando lugar a la formación de la correspondiente cal que análogamente Stahl interpretaba como una perdida de flogisto —resultaba en un aumento de peso—. ¿Había entonces dos tipos de flogisto: el de la madera y sustancias afines, cuyo peso era positivo, y el de los metales, cuyo peso era negativo? Como veremos más adelante, fue Lavoisier quien demostró que la teoría del flogisto no era verdadera y que el flogisto no existía.

El desarrollo de la química pneumática del siglo XVIII supuso una oportunidad para comprobar la validez de la teoría del flogisto al investigar los gases producidos en la combustión. Particular importancia tuvieron los experimentos de Joseph Priestley quién observó que el mercurio cuando se calienta en el aire forma un calcinado de color rojo ladrillo, hoy lo llamaríamos oxido de mercurio HgO. Priestley calentó este calcinado concentrando sobre él los rayos del sol mediante una lente, la sustancia original producía al calentarse bolas brillantes de mercurio y un gas de propiedades especiales. El mismo comprobó que una vela arde en dicho gas con una llama más viva con más esplendor y calor que en otros aires e incluso probó a inhalarlo y comprobó que producía una sensación agradable. ¿Qué explicación dio Priestley a su experimento? Desgraciadamente Priestley interpretó sus experimentos de manera errónea usando la teoría del flogisto en la que creía.

Dado que los objetos ardían más fácilmente en este nuevo gas, estos deberían de liberar flogisto con mucha más facilidad en su seno, lo que solo podría deberse a que este aíre no tuviese cantidad alguna de flogisto mostrando por ello una gran avidez para aceptarlo. Por está razón Priestley llamó a este nuevo gas aire desflogistado hasta que unos años después Lavoisier le diera el nombre de oxigeno. El error de Priestley fue suponer que el aíre normal es solo un compuesto, no una mezcla, y recurrir a la teoría del flogisto para explicar su experimento.

Las inconsistencias en la teoría del flogisto y los numerosos descubrimientos basados en la experimentación con gases fueron correctamente explicadas y reunidos en una nueva visión global del fenómeno de la combustión gracias al trabajo de Antoine Laurent Lavoisier. No cabe duda de que el éxito de Lavoisier se debió a sus grandes dotes intelectuales pero especialmente a su habilidad y rigor experimental basado en la medida precisa de los datos experimentales.

Gracias a la aportación de Lavoisier, quedó establecido que las medidas tomadas rigurosa y sistemáticamente más que las impresiones oculares o de otros sentidos era el método correcto para explicar los cambios químicos. Usando este procedimiento Lavoisier explicó el fenómeno de la combustión, el gran problema de la Química del Siglo XVIII.

Un experimento típico realizado por Lavoisier consistió en calentar metales (por ejemplo, plomo) en el aíre pero en un recipiente cerrado. Lavoisier observaba que en la superficie del metal se iba formando una capa de calcinado hasta que en un instante dado la formación de dicho calcinado se detenía.

Según los defensores de la teoría del flogisto el proceso de formación del calcinado implicaba que el aíre había absorbido del metal la máxima cantidad de flogisto que podía retener. Como se sabía que el calcinado pesaba más que el metal original, Lavoisier pesó el equipo experimental donde había llevado a cabo el calentamiento del metal, observando que el todo recipiente pesaba lo mismo antes y después del calentamiento.

Para Lavoisier resultaba claro que si el metal había ganado peso y el peso total no había cambiado, el aíre tendría que haber perdido una cantidad de peso equivalente al ganado por el metal. Así, abrió el recipiente y observó que el aíre entraba en el, debido a que la perdida del aíre durante el proceso de calcinación del metal había producido un cierto vacío, una presión inferior frente a la presión atmosférica. Para Lavoisier estaba claro que la calcinación de un metal no consistía en una pérdida de su flogisto sino en la ganancia de una parte del aíre en cuyo seno se calentaba.

En 1974 Priestley visitó Paris e informó a Lavoisier de sus hallazgos y experimentos. Lavoisier con sus experimentos demostró que la interpretación dada por Priestley era errónea. A diferencia de Priestley quién creía que el aíre atmosférico era una sustancia simple y elemental, para Lavoisier el aíre era una mezcla de dos gases en una proporción de 1 a 4, uno respirable que mantiene la respiración y combustión, y otro mefítico incapaz de mantener dichos procesos, y que no es otro que el gas nitrógeno. Para Lavoisier solo un quinto del aíre era el aíre desflogisticado de Priestley. Solo esta porción del aíre se combina con los materiales durante el proceso de combustión.

El experimento clave de Lavoisier, presentado en 1777 en la Academia de Ciencias de Francia, consistió en primer lugar en calentar cuidadosamente mercurio puro en aíre común y formar el mercurio calcinado –véase la figura 1- demostrando que dicho mercurio calcinado es meramente una combinación del mercurio con aproximadamente 1/12 parte de su peso de aíre. En este proceso según Lavoisier el mercurio había absorbido la parte mejor y más respirable del aíre quedando la parte mefítica o irrespirable. En segundo lugar –y esta fue una parte clave del experimento- Lavoisier recuperó el aíre 'absorbido´ por el mercurio, por calentamiento del calcinado, y lo devolvió al residuo mefítico, obteniendo prácticamente la cantidad original del aíre usado y con las mismas propiedades del aíre común.

Lavoisier llamó a este aíre vivo, el “aíre desflogisticado” de Priestley, oxígeno derivado del griego, que significa productor de ácidos ya que Lavoisier pensaba que este elemento era un compuesto necesario de todos los ácidos, lo cual se demostró posteriormente no ser cierto.

La respiración humana. Dibujo hecho por madame Lavoisier

Entre sus contribuciones asociadas con este método estaba la comprensión de que la combustión y la respiración se producen por reacciones químicas con la parte del aire que llamó “oxígeno"

En la combustión una sustancia química reacciona rápidamente con oxígeno produciendo calor y luz. Los productos típicos de una reacción de combustión son CO₂, H₂O, N₂ y óxidos de cualquier otro elemento presente en la muestra original.

Un ejemplo típico de combustión es la oxidación del metano según el proceso

Historia de una vela
 
Michael Faraday instauró en 1826 en la Royal Institution de Londres una serie de conferencias destinadas a niños y jóvenes. Estas fueron repitiéndose año tras año hasta hoy (con la excepción de un periodo durante la segunda Guerra Mundia). En 19 ocasiones fueron impartidas por el propio Faraday.
Fueron muy populares y Faraday las utilizó  para tener el placer de comunicar la excitación que le provocaba la ciencia al público general, especialmente a los niños. Dijo en una entrevista “ Los mejores miembros de mi audiencia son los niños. Miran y muy poco se escapa a su percepción

Dickens, que fue amigo de Faraday le pidió en varias ocasiones que escribiera estas conferencias. Escribió a Faraday en Mayo de 1850, “se me ha ocurrido que sería extremadamente beneficioso para una gran cantidad de público que tuviera alguna constancia de las lecturas que les diriges... a los niños.’’ Faraday nunca pensó en esto porque pensaba que las conferencias y el material escrito son cosas completamente diferentes. Posteriormente, afortunadamente para nosotros, permitió que se registraran estenográficamente sus conferencias .La historia química de  una vela fue la primera en las series de conferencias de Navidad que dio Faraday sobre las velas (1860). William Crookes, quien asistió a la conferencia, editó el registro estenográfico de la conferencia.

Historia química de una vela constó de las siguientes conferencias
CONFERENCIA I
Una vela: la llama. Su origen. Estructura. Movilidad. Brillo
CONFERENCIA II
La vela: la brillantez de las llamas. El aire necesario para la combustión. La producción de agua
CONFERENCIA III. Productos: el agua de la combustión. La naturaleza del agua. Un compuesto. Hidrógeno
CONFERENCIA IV. El hidrógeno en la vela. La combustión en agua. El otro componente del agua. Oxígeno.
CONFERENCIA V. El oxígeno presente en el aire. La naturaleza de la atmósfera. Sus propiedades
CONFERENCIA VI. Carbono y hulla. Gas de hulla. La respiración y su analogía con la combustión de una vela.
 

Una vela ardiendo. La llama de una vela 

Cuando se enciende la vela el calor radiado derrite la cera próxima a la mecha, que sube por la misma, al llegar a la punta ésta se evapora. Inmediatamente encima de la mecha se observa un cono oscuro rodeado por una zona amarilla, que es la principal causa de la luminosidad. Al lado de la llama y cerca de la mecha hay una zona azul. La existencia de estas tres zonas, en vez de una sola, es una de las características de las llamas de difusión. Este tipo de llama se produce cuando el combustible y el comburente no se han mezclado antes que se produzca la ignición. En este caso, lo que ocurre es la difusión molecular del oxígeno a través de la superficie del volumen de gas combustible. Este proceso es lento, pero puede aumentar la velocidad se se eleva la temperatura. Las llamas de difusión, por lo general son amarillas debido a la incandescencia del carbón que se forma en el proceso.

Alrededor de la mecha se encuentra la zona más fría (600 ºC) de la llama. Conforme se sube en altura la temperatura aumenta progresivamente hasta alcanzar los 1200 ºC en la parte central de la zona amarilla. Fuera del centro, en los bordes de la llama amarilla se alcanzan alrededor de 1400 ºC.

Al evaporarse la cera en el extremo de la mecha (zona oscura), el calor hace las cadenas de hidrocarburos se descompongan en átomos simples o moléculas diátomicas.

Al pasar estas a la zona azul se mezclan con el oxigeno difundido desde el aire que rodea a la vela. Como se ha aumentado la temperatura las partículas de C2 y CH emiten luz azulada. La reación principal se lleva a cabo en los extremos de la llama saliendo los productos CO2 y H2O por la parte superior de la llama. La zona amarilla es donde las partículas sólidasde C que se han formado en el centro de la vela entran en incandescencia como consecuencia de las altas temperaturas.

Por otro lado estan las llamas premezcladas, que se producen cuando el combustible y el comburente se mezclanpreviamente, con una proporción dentro del rango de inflamabilidad, antes de la ignición. Un ejemplo es un soplete o un mechero Bunsen

  Los productos de la combustión de una vela 

Materiales

• Una vela pequeña
• Un tapón de goma
• cerillas
• pinzas
• un matraz de vidrio frío
• un embudo
• un poco de plastilina
• indicador azul de bromotimol o rojo de fenol
• sujeción de tubos de ensayo
• gafas de seguridad

Procedimiento

Experimento. Detectar la presencia del dióxido de carbo al arder una vela

Materiales

 óxido de calcio, una botella de un litro, una vela, un vaso más corto que la vela

Procedimiento:

Se prepara en primer lugar una disolución de agua de cal (hidróxido de calcio) poniendo una cucharada de cal (óxido de calcio) en un litro de agua. Se agita la mezcla y se deja reposar varias horas (siempre que se saque agua de cal de esta botella debe volverse a llenar para que nunca quede aire dentro). Se fija una vela en el fondo de un vaso con cera y en el que después se echa agua de cal.

¿Qué sucede?:

Al encender la vela se produce dióxido de carbono que como es más pesado que el aire se va al fondo del vaso, entrando en contacto con el agua de cal. Al combinarse con ella forma un polvo blanco que la enturbia poniendo de manifiesto su presencia.

Experimento.Los seres humanos al respirar son como velas

Materiales

• una bolsa de plástico (las bolsas de periódico funcionan bien)
• una banda de goma
• una paja de beber
• un matraz alto
• gafas de seguridad
• 

Procedimiento

1. Colocar tu mano y antebrazo en la bolsa de plástico y asegurarlo con una banda de goma. No cortar la circulación
2. Colocarse las gafas de seguridad.
3. Obtener un matraz alto con unos pocos milímetros de azul de bromotimol.
4. Suavemente soplar a traves de la paja en el azul de bromotimol hasta obserar un cambio
5. ¿Qué le sucede al azul de bromotimol?

6. Quitarse la bolsa de brazo y tocar el interior de la bolsa. ¿Qué se observa?

Has descubierto que produces dióxido de carbono y agua como parte de los procesos naturales del cuerpo. Como una vela ardiendo produces  dióxido de carbono y agua. La vela ardiendo combinaba cera y oxígeno para hacer estos productos. ¿Cuáles son los reaccionantes que producen dióxido de carbono y agua en nuestros cuerpos?

Obviamente necesitamos oxígeno para sobrevivir como la llama de una vela necesita oxígeno para sobrevivir. Pero no comemos cera. Pero igual que la cera esta hecha de carbono  e hidrogeno, la mayoría de los alimentos que comemos contienen carbono e hidrógeno. Un grupo importante de estos alimentos que contienen carbono e hidrogeno es el de los hidratos de carbono que incluye azúcares y almidones. El Carbono, de hecho, está en todos los alimentos que comemos:
 

Experimento.Extintor de CO2

El dióxido de carbono (CO ₂ ) es un gas con el que los humanos interactuamos todos los días. Por ejemplo, lo exhalas con tus pulmones. Está en lo que sale del escape del motor. Permite que las plantas realicen la fotosíntesis para producir alimentos. Es más pesado que el aire. Puede extinguir ciertos tipos de incendios. 

https://youtu.be/kycY6iA_cF0

1.Coloque el recipiente transparente en la bandeja para hornear galletas y vierta un par de cucharadas de bicarbonato de sodio en él.

2.Vierta un poco de vinagre en el recipiente con el bicarbonato de sodio. Es una reacción realmente espumosa.

3.Deje que la reacción y la formación de espuma se calmen mientras enciende la(s) vela(s).

4.Sostenga el recipiente al lado y por encima de la llama. Incline lentamente el recipiente y “vierta” solo el gas  del recipiente sobre la llama. No viertas el líquido . ¡La llama de la vela ya no existe!

¿Qué ocurre?

Un fuego requiere oxígeno (O ₂ ), combustible y calor para arder. Estos tres componentes se denominan triángulo de fuego o triángulo de combustión. Retire cualquiera de los tres componentes y el fuego se apagará.

El bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) es una base y el vinagre (ácido acético) es un ácido débil. Cuando se combinan, la reacción inmediata crea ácido carbónico. Sin embargo, el ácido carbónico es muy inestable y se descompone rápidamente en dióxido de carbono (CO ₂ ) y agua (H ₂ O). Las burbujas que viste en el contenedor estaban llenas de CO ₂ . Había tanto, de hecho, que expulsó todos los demás gases del contenedor y lo llenó por completo. Como el CO ₂  es más pesado que el aire, el recipiente se llenó con él y nada más. A medida que inclina el recipiente, literalmente vierte el CO ₂  sobre la llama. Eso significa que el aire no puede llegar a la llama y se apaga por falta de oxígeno

Es importante manejar el recipiente con cuidado. Puede perder todo el CO ₂  derramándolo y ni siquiera saberlo. Vuelva a hacer la actividad pero revuelva vigorosamente la parte “vacía” del recipiente con una cuchara antes de verterlo sobre una llama. Probablemente empujó la mayor parte del CO ₂  por los lados del recipiente cuando revolvió. La llama permanece encendida porque el aire reemplazó el CO ₂ derramado  en el recipiente.

El CO ₂  es incoloro e inodoro y se hunde en lugares bajos en un recipiente porque es más pesado que el aire. Un trabajador debe tener cuidado cuando se trata de CO ₂  porque puede llenar un espacio grande y expulsar todo el oxígeno. Si el trabajador no tiene un respirador y entra al espacio, puede ser una situación que amenace su vida.

Experimento.Extinguir y encender fuego

Se utilizan  los gases de dióxido de carbono y oxígeno para extinguir y encender el fuego.

https://youtu.be/r0hACYXuaDk

1.Agregar 1 cucharadita de bicarbonato de sodio a cada uno de los dos probetas.

2.Agregar 1 cucharadita de levadura a cada uno de las probetas.

3.Agitar, girar y gire las probetas para mezclar la combinación de bicarbonato de sodio y levadura.

4.Agregue un chorrito generoso de peróxido de hidrógeno a una de las probetas.

5.En la otra probeta, vierte una cantidad generosa de vinagre blanco.

La adición de peróxido de hidrógeno y vinagre a las respectivas probetas  crea una reacción con burbujeo y efervescencia en cada uno de ellas. Así es como sabes que estás en el camino correcto.

6.Usa un encendedor para encender un palito de madera. Asegúrate de tener una llama fuerte y constante en el palito antes de continuar.

7.Introduce el extremo encendido del palito en la probeta cilindro que contiene vinagre. No es necesario tocar las burbujas o el líquido. La llama se extinguirá.

8.Ahora, mueve el palito  que aún humea dentro de la probeta  que contiene peróxido de hidrógeno. Nuevamente, no es necesario tocar las burbujas o el líquido en el cilindro. La brasa donde una vez estuvo una llama comenzará a brillar más intensamente mientras permanece en la probeta hasta que la llama se vuelva a encender

9.Repita la colocación del palito en la probeta con vinagre y la llama se extinguirá una vez más. Vuelva a colocar el palito en la probeta el  de peróxido de hidrógeno y, una vez más, la llama se vuelve a encender.

¿Qué ocurre?

La mayoría de las llamas requieren oxígeno, combustible y suficiente calor para encenderse y permanecer encendidas. Estos tres componentes del fuego se denominan triángulo de fuego o triángulo de combustión. La eliminación de cualquiera de los tres componentes hará que la llama se apague.

En el caso de la llama del palito, los tres componentes necesarios están presentes durante el encendido inicial del fuego. El calor se genera a partir de una llama separada, el encendedor. La madera del palito proporciona el combustible. Finalmente, el nivel de oxígeno presente en la atmósfera es suficiente para sostener una llama.

Cuando metes el palito  en llamas en la primera probeta, se apaga. Eso significa que falta uno de los tres componentes del triángulo del fuego, pero ¿cuál?

El secreto está en la mezcla burbujeante en el cilindro. El bicarbonato de sodio es una base. El vinagre, o ácido acético, es un ácido débil. Cuando se combinan bicarbonato de sodio y vinagre, la reacción ácido-base inmediata crea ácido carbónico. El ácido carbónico es inestable y se descompone en dióxido de carbono (CO ₂ ) y agua (H ₂ O). El burbujeo que ves dentro del cilindro es la producción del gas CO _{2 .} Cuando sumerges el palito en la probeta , estás exponiendo la llama al gas CO2._. La falta de oxígeno apaga la llama.

Al colocar el palito en la segunda probeta , la brasa comienza a brillar más intensamente hasta que la llama se vuelve a encender. La propiedad invisible en el trabajo es la reintroducción de oxígeno O2. La alta concentración de O2 en la probeta hace que la fuente de calor sea más intensa hasta que la llama se enciende de nuevo.

El peróxido de hidrógeno H2O2  es bastante inestable y siempre trata de descomponerse en agua H2O  y oxígeno O2. Cuando la levadura se mezcla con peróxido de hidrógeno, actúa como catalizador de la descomposición. Esto crea oxígeno a un ritmo mucho más rápido que se puede ver burbujeando dentro de la probeta. Colocar la brasa parcialmente incandescente en el oxígeno concentrado completa el triángulo de fuego y vuelve a encender la llama.

La llama de un mechero Bunsen

Los mucheros Bunsen son quemadores de gas usados como fuentes de calor en los laboratorios para múltiples aplicaciones como calentar muestras y reactivos, evaporar soluciones y esterilizar objetos. La llama de un mechero bunsen se puede ajustar fácilmente modificando los flujos de gas y de aire.

El gas utilizado como combustible puede ser gas natural (metano) o GLP (gases licuados de petróleo, propano-butano). Para cada tipo de gas debe usarse el mechero adecuado. La combustión completa del gas con suficiente oxígeno produce dióxido de carbono y agua, cuando la cantidad de oxígeno es insuficiente la combustión es incompleta y parte del carbono no se quema produciendo humo y hollín. En este caso la llama es un cono oscilante de color amarillo por las partículas incandescentes de carbono que arden en la periferia al entrar en contacto con el aire. El poder calorífico de este tipo de llama es bajo y depositará hollín sobre los objetos que toque, rejillas, vasos o matraces.

El gas entra por una conexión en la base del mechero y por un orificio pasa a la cámara de mezcla. Una válvula situada en la base (con forma de rosca o tornillo) permite regular el flujo de gas.

La cámara de mezcla es un tubo unido a la base (roscado) en posición vertical, en su base tiene aperturas en forma de ranuras o agujeros para la entrada de aire, que es aspirado por el gas ascendente (efecto Venturi) generando una mezcla inflamable que arde en la parte superior formando una llama con forma de cono.

Un anillo perforado permite regular la entrada de aire, tapando o liberando las aperturas practicadas en la base del tubo vertical o cámara de mezcla.

Experimento. Encendido y ajuste de la llama

• Comprobar que están cerrados la llave de gas y la toma de aire.
• Abrir la válvula de gas un momento antes de aplicar la cerilla o encendedor. De esta forma limpiaremos de aire el tubo y evitaremos que el gas se inflame en la cámara de mezcla. Veremos una llama en forma de cono amarillo oscilante de poco poder calorífico.
• Girar el anillo para permitir la entrada de aire, haciendo coincidir sus aperturas con las del tubo. El efecto sobre la llama será inmediato perdiendo color amarillo hasta formar un cono estable y ligeramente azulado de máximo poder calorífico.

La combustión debe producirse en la boca del tubo, si la llama tiende a separarse (elevarse) es por un exceso de aire, ajustar la entrada de aire cerrando parcialmente las aperturas del tubo con el anillo.

Tomar las precauciones habituales para trabajar con gas, como una ventilación adecuada del local y asegurarse de que no hay cerca productos volátiles y altamente inflamables (éter, disolventes).

Es conveniente utilizar una rejilla de protección para evitar el fuego directo sobre los recipientes de vidrio, vasos de precipitados y matraces.

Experimento  : ¿Arden los metales?

El hierro arde en el aire si las condiciones son favorables o bien en presencia de oxígeno

Material

Una llave inglesa de acero, estropajo de lana de acero, pinzas, mechero de butano, bombona de oxígeno o un recipiente en el que se ha recogido oxígeno, cerillas, cinta de magnesio. 

Procedimiento

•          Se intenta encender la llave inglesa (se explica que es de acero (hierro y carbono) con el soplete (se explica que en este también hay una combustión) pero este se calienta y no arde. 

• Se intenta encender la lana de acero con el mechero. El éxito es parcial, chisporrotea. Se explica que quizás las cosas funcionen mejor en oxígeno.

Normalmente no pensamos en hierro como ser inflamables. Pero los hilos de lana de acero son bastante delgados, con suficiente area superficial  que produce un calor es autosustentable y seguirá quemaduras si hay aire presente.

Para ello, simplemente separe y la pelusa de la lana de acero para separar las hebras. Luego simplemente le prendemos fuego. La lana de acero debe quemar luego flamelessly crear óxido de hierro.

https://youtu.be/5MDH92VxPEQ

Se puede hacer arder la lana de acero tocándola con una pila. Al pasar corriente eléctrica por los hilos en contacto se pone incandescente.

https://www.youtube.com/watch?v=FcZBvH0GzoE

Experimento. Combustion del magnésio

Muy utilizado en pirotecnia para la producción de luces iluminadoras o de flash, el magnesio da una combustión sin necesidad de reducirlo a polvo de manera diferente a otos metales.

https://www.youtube.com/watch?v=XyrOvg3pS88

Experimento. Combustion del magnésio

Muy utilizado en pirotecnia para la producción de luces iluminadoras o de flash, el magnesio da una combustión sin necesidad de reducirlo a polvo de manera diferente a otos metales.

https://www.youtube.com/watch?v=XyrOvg3pS88

Précauciones

Además de las precauciones químicas usuales se necesitan además :

• Prestar atención a la gran cantidad de calor desprendida , es necesario mantener la cinta de magnesio con pinzas y no con los dedos.
• La luz creada contiene muchos rayos ultravioletas , es necesario proteger los ojos con la ayuda de gafas de sol eficaces.

Matérial

Magnesio en forma de cinta

• Mechero Bunsen
• Pinzas de madera
• Gafas de sol tintadas  y anti-UV

Instrucciones

• Cortar con las manos  10 cm de cinta de magnesio, sujetarla con la ayuda de una pinza de madera y calentar el extremo con la llama del mechero Bunsenle.
• Después de algunos segundos el magnesio se inflama desprendiendo una gran cantidad de calor , humo blanco y luz blaca deslumbradora (lleva las gafas de sol).

¿Qué sucede?

• El magnesio es un metal ligero y bastante blando que reacciona vivamente con el dioxígeno O₂ contenido en el aire cuando se calienta, según la reacción :
•  

2 Mg(s) + O₂(g) → 2 MgO(s)

Contrariamene a lo que se podía pensar , el magnesio, como en aluminio, posee un fuerte carácter reductor y se oxida fácilmente desprendiendo mucho calor.Es un buen combustible .

• El humo blanco observado es el óxido de magnesio  MgO, todavía llamado magnesia, utilizado por los escaladores de montaña que se  untan las manos para escalar. Mezclado con agua este óxido da una disolución alcalina (básica) y por otro lado el elemento  magnesio se encuentran en gran cantidad en la corteza terrestre ; es por estas razones por la que los elementos de la segunda columna de la tabla periódica de los elementosllevan el nombre de alcalino terreos.

Papel ardiendo. Fahrenheit 451

Fahrenheit 451 es el título de una novela publicada en 1953, cuyo autor es Ray Bradbury. El término "Fahrenheit 451" hace referencia a la temperatura a la que el papel de los libros se inflama y arde (equivale a 233º C

• Experimento: Quemando dinero

Se prende un billete impregnado en una mezcla de alcohol y agua a partes iguales  y cuando el fuego se acaba se mantiene intacto

Materiales

Un billete de banco, pinzas, un mechero, un matraz de 150 ml, etanol, agua y cloruro sódico

Procedimiento

• Añadir 50 ml de etanol y agua al matraz
• Disolver 0,01 g de NaCl en la disolución.
• Introduce el billete legal en la disolución y remueve utilizando las pinzas.
•  El billete muy húmedo préndelo con el mechero
  Explicaciones

El billete no sufre daño porque solamente arde el alcohol, no el agua. Se observa una llama amarilla, que es el color característico del sodio.

El experimento se puede hacer utilizando acetona en vez de alcohol

https://www.youtube.com/watch?v=0fpqOJ3GSDw

Experimento  Papel flash

Se corta un pequeño trozo de papel de nitrocelulosa y de coloca entre los dedos. Se aproxima la llama de una cerilla. Una vez iniciada la rápida combustión se lanza al aire y sorprendentemente el papel “desaparece” sin dejar ningún residuo aparente, al recombinarse todos los átomos iniciales en moléculas gaseosas.

El papel de nitrocelulosa se puede adquirir en las tiendas de magia o preparar en el laboratorio. Para conseguir nitrar la celulosa presente en un papel de filtro o algodón, se utiliza una mezcla nitrosulfúrica, en la que el ácido sulfúrico actúa como agente deshidratante.

https://www.youtube.com/watch?v=eZcUQuLAJ6E

La nitrocelulosa, también llamada algodón pólvora, la sintetizó por primera vez Christian Schönbein en 1845, por culpa de un accidente doméstico. El algodón explosivo, la nitrocelulosa, sustituyó a la pólvora como base de las municiones militares. Ese fue también el explosivo al que recurrió Julio Verne en De la Tierra a la Luna para impulsar la bala que transporta a los protagonistas.

https://www.youtube.com/watch?v=AkbsopOrIMc

Experimento  Papel flash

Se corta un pequeño trozo de papel de nitrocelulosa y de coloca entre los dedos. Se aproxima la llama de una cerilla. Una vez iniciada la rápida combustión se lanza al aire y sorprendentemente el papel “desaparece” sin dejar ningún residuo aparente, al recombinarse todos los átomos iniciales en moléculas gaseosas.

El papel de nitrocelulosa se puede adquirir en las tiendas de magia o preparar en el laboratorio. Para conseguir nitrar la celulosa presente en un papel de filtro o algodón, se utiliza una mezcla nitrosulfúrica, en la que el ácido sulfúrico actúa como agente deshidratante.

https://www.youtube.com/watch?v=eZcUQuLAJ6E

La nitrocelulosa, también llamada algodón pólvora, la sintetizó por primera vez Christian Schönbein en 1845, por culpa de un accidente doméstico. El algodón explosivo, la nitrocelulosa, sustituyó a la pólvora como base de las municiones militares. Ese fue también el explosivo al que recurrió Julio Verne en De la Tierra a la Luna para impulsar la bala que transporta a los protagonistas.

https://www.youtube.com/watch?v=AkbsopOrIMc

POLV0 DE LICOPODIO

Al disminuir la superficie como ocurre con el polvo en contacto con una llama se acelera la combustión

Experimento. Aliento de dragón

https://www.youtube.com/watch?v=Qn_yq-GB4Gw

https://www.youtube.com/watch?v=JAWbmilBP_k

Materiales:

Licopodio

Cerillas

Una vela

Con el guante de seguridad puesto, espolvorear con un rápido movimiento de abajo hacia arriba los polvos de licopodio sobre la llama de una vela , para producir una llamarada relámpago.

Las pequeñas esporas amarillas de Licopodium clavatum, contienen alrededor de un 50% de aceite graso, y son inflamables solo cuando se dispersan en el aire, no produciendo en su combustión residuo sólido.

¿Qué sucede?

El licopodio es una espora de hongos que es muy inflamable cuando está en contacto con bastante oxígeno Si se trata de encender cuando está apilado no sucede nada.

En los silos de grano han ocurrido explosiones cuando está bastante concentrado en el aire.

Experimento. Llamas coloreadas

Es uno de los principios de base de la pirotecnia loque permite dar colores a los fuegos artificiales o fuegos de Bengala. Ciertos colores dificiles de obtener (como el azul) son verdaderos secretos que los artificieros guqrdan celosamente...Además de colores se pueden hacer chispas.

Es tambiéen por este método  por el que los juglares colorean las llamas de sus bastones, añadiendo al alcohol productos químicos. Por contra , no es posible utilizar este método para colorear las llamas de velas o de mecheros pues las sales metálicas no pueden disolverse en la cera o el gas. Mostraremos como hacer las llamas con colores brillantes con sales.

Matériales

• Sales metálicas en polvo :
• Cloruro de sodio NaCl (sal de cocina)
• Cloruro de potasio KCl
• - Cloruro de litio LiCl
• . Cloruro de calcio CaCl₂
• Sulfato de cobre (II) CuSO₄
• Cloruro de cobre (II) CuCl₂
• _{Cloruro de bario BaCl2}
• Cloruro de estroncio SrCl₂
• Tubos de ensayo, tantos como sales metálicas disponibles
• Varillas de madera para brochetas
• Espátula
• Mechero Bunsen
• Frascos pulverizadores en plásticolaco
• Algunos ml de etanol  o metanol

Procedimiento

Llamas coloreadas, de izquierda a derecha : violeta palido (potasio), rosa fucsia (litio), rojo (estroncio), anaranjado (calcio), amarillo (sodio).

• Préparar las disoluciones de sales metálicas introduciendo en cada tubo el equivalente a una punta de espátula de polvo. Lavar la espátula entre cada polvo de manera que no se mezclen. Rellenar los tubos a 2/3 con agua y sumergir un palito de madera  en cada bote.
• Por encima de la llama del mechero (lo más azul posible), ir pasando vez a vez los palitos de madera embebidos en las disoluciones de sales, aproximando el palito sobre el borde de la llama. Observar los diferentes colores : azul, verde, verde palido,rojo, rojo anaranjado, amarillo-naranja, lila, rosa fucsia.

• Siendo las sales ligeramente solubles en etanol o metanol, se puede disolver el equivalente a una espátula en alguos ml, y colocar estas disoluciones en un cuenco con un algodón embebido.
• Encender el algodón. Al principio, la llama está poco coloreada, pero a medida que la temperatura aumente la llama adquiere una bella coloración.
• Colocar los cuencos sobre un soporte estable y lejos de la presencia de niños o animales.

Lanza llamas coloreadas

Se utilizan pulverizadores de plástico (inertes en relación a las sales metálicas).

• El equivalente de cada sal está diluida en una mezcla de alrededor 50% de agua  + 50% etanol. Si la sal no está completamente disuelta, filtrar la solución antes de introducirlo en el pulverizador. Los colores palidos del potasio y el bario no serán bien visibles más que con el metanol, cuya de combustión es perfectamente incoloro.
• Pulverizar la disolución en la llama de un mechero prestando atención en no respirar los vapores y no dirigir las llamas hacia una persona , un animal u objetos inflamables.
• Se puede destacar que el sulfato de cobre da llamas verdes,mientras que el cloruro de cobre da llamas verdes azuladas.

¿Qué ocurre?

• Cuando un metal en forma de sal es colocado en una llama bastante caliente, absorbe energía que restituye en forma de luz. Si la luz  emitida permanece al dominio de lo visible, observaremos un color. Otros metales pueden emitirse en el dominio del ultrvioleta pero no lo vemos.
• El color de la llama no está ligado al color de la solución de la sal metálica. Por ejemplo, la disolución de sulfato de cobre es azul y su color de llama es verde. Los numerosos iones metálicos dan disoluciones coloreadas (cobalto, nickel, hierro...) pero no color a la llamamai.
• Este experimento puede utilizarse para mostrar que loe electrones de los átomos se colocan en niveles con una energía bien determinado y no importa como. Por la excitación por el color, los electrones pasan a niveles estables a niveles inestablesà (más altos en energía). Al desexcitarse, vuelven a su nivel de origen y emiten un fotón (luz) de una longitud de onda bien precisa (color). Se dice que el espectro de emisión atómica es un espectro de rayas o discontinua oues no contiene más que ciertos colores y notodos los colores, por oposición al espectro de radiación del cuerpo negro como en el experimento de las chispas. Esto puede ilustrar el modelo teórico del átomo descrito por Niels Bohr. A propósito del cobre, el contra ión (cloruro o sulfato) puede tener una influencia sobre el color. En efecto, el anión modifica muy ligeramente el entorno electrónico del catió. El ión cobre da generalmente llamas verdes, pero en presencia de cloruro la llama es azul.

• Los vidrieros de laboratorioL, que calientan el vidrio con sopletes para ablandar y modelar, observan cada vez la llama amarilla del sodio. En efecto, el vidrio es además de la sílice SiO₂, contiene otras sustancias minerales como el Na₂O. Para no ser deslumbrados por esta luz intensa , utilizan gafas tintadas en azul de cobalto que filtran las longitudes de onda de emisión del sodio. Bunsen (inventor del mechero Bunsen) y Kirchhoff , dos químicos alemanes del siglo XIX , habían ya utilizado este filtro azul para mostrar que, en una mezcla conteniendo los iones sodio y potasio, la llama lila (pálida) del potasio está bien presente pero enmascarado por la llama amarilla del sodio. Son los que habían observado e intentaron interpretar científicamente por primera vez , este fenómeno de emisión atómica. Habian así inventado un nuevo método de análisis : la espectrometría.

Chispas

 Experimento: los metales en pirotecnia

https://www.youtube.com/watch?v=PXYLE2p3LBY

En pirotecnia se producen bellas llamas coloreadas pero también chispas. Se trata de crear la combustión de metales reducidos a polvo.

Précauciones

Además de las preocupaciones en química habituales esta experiencia lleva consigo prestar atención a las partículas incandescentes que pueden quemar las manos o los ojos:llevar gafas de protección.

Matériales

• Mecero Bunsen o vela
• Polvo de hierro
• Polvo de aluminio 
• Polvo de zinc
• Polvo de magnesio
• Polvo de carbón de madera(carbón)
• Salero

Procedimiento

• Rellenar los saleros con cada uno con polvos : de hierro, de aluminio, de zinc, de magnésio, carbón de madera reducido a polvo fino .
• Encender la vela.
• Espolvorear las llamas de las velas con las sustancias separadamente. Aparecerán gavillas de chispas más o menos deslumbrantes y coloreadas según el compuesto: naranja para el carbón, amarillo para el hierro, blanco y deslumbrante para el aluminio, el magnesio y el zinc (chispas azuladas).
• Se puede sentir un cierto calor en la proximidad de las chispas en la combustión.

¿Qué ocurre?

• Estos compuestos no se inflaman cuando están en masa (es decir en sólido compacto),salvo el magnesio que es un fuerte reductor. Son fácilmente oxidables pero no bastante para dar una combustión si no se reducen a polvo. El carbón de madera se convierte en incandescente si se le calienta un momento y no da chispas (o apenas soplando debajo). Reducidos a polvo, la superficie de contacto entre el combustible y el dioxogeno O₂ contenido en el aireu aumenta considerablemente.
• El calor de la llama empieza a calntar las partículas sólidas, e inicia entones la combustión y se producen óxidos :
  • Al₂O₃ :oxido de aluminio o alumina, polvo blanco
  • MgO :oxido de magnesio o magnesia, polvo blanco
  • ZnO : oxido de zinc, polvo blanco
  • Fe₂O₃ : oxido de hierro(II), polvo marrón
  • CO₂ et CO : dióxido de carbono y monóxido de carbono, gases incoloros.

Esta combustión desprende también calor (reacciones exotérmicas) lo que transforma las partículas en aún más luminosas .

• Según el compuesto, el calor desprendido a partir de la combustión es más o menos elevados, se observan entonces en chispas más o menos luminosas cuyos colores varían con la temperatura de las partículas incandescentes : roja (como el carbono) para una temperatura de alrededor de 800°C, más naranja (como el hierro) hacia 1000°C, amarilla hacia 1500°C, blanco (como aluminio) a partir de 3000°C y blanco azulado (como el magnesio y el zinc) para las temperaturas más altas.
• Para se más precisos, estos fenómenos se llaman radiación del cuerpo negro. La explicación de estos colores es diferente de la explicación de las llamas coloreadas. Aquí el calor provocado por la combustión es grande y además los colores emitidos se extienden del rojo l violeta de manera continua. El color resultante visto por nuestro ojo es una suma de los colores emitidos :
• El calor desprendido en la combustión es sentido por nuestra piel proviniendo de la gran cantidad de rayos infrarrojos emitidos.

AZUCAR ARDIENDO

Experimento. El azúcar que se inflama

Un terrón de azúcar bañado en ceniza le hace arder

https://www.youtube.com/watch?v=R4kGUmRR9xs

Précauciones

A parte de las precauciones en química habituales, este experimento lleva consigo los cuidados siguientes :

• El caramel líquido caliente es extremadamente candente se pega intensamente a la pielil. Llevar guantes de gama gruesos y enjuagar en agua fría si el caramelo acaba de derramarse.

Matérial

• Azucar en terrones bien seca (sacarosa)
• Pinza de madera
• Ceniza de cigarrillos
• Mechero Bunsen
• Encendedor o cerillas

 Procedimiento 

• Con la ayuda depinzas, coge un terrón de azúcar y aproxímalo a la llama de un mechero. Al cabo de algunos segundos se funde , se chamusca, y se transforma en un polímero llamado caramelo sin ninguna traza de combustión.
• Coger un nuevo terrón de azúcar y volver hacerlo después de haber depositado con los dedos un poco de cenizas de cigarrillos. Esta vez calentar con el mechero, el azúcar no se transforma en caramelo sino que produce una combustión con una llama visible y se transforma en carbono (residuo negro); la combustión sighe incluso si se retira la llama.

¿Qué ocurre?

• El azúcar , que es un combustible hidrocarbonado, debería dar una combustión con el dióxigeno del aire cuando se calienta en la llama de un mechero Bunse.Sin embargo, la energía de la llama del mechero Bunsen , muy eleadas, no es suficiente para iniciar la combustión y elazucar funde y después se transforma en caramelo (polimerización).
• Para provocar la combustión del azúcar es necesario aumentar considerablemente la energía de la llama  (calor) o hacer que la reacción de combustión exija mucha menos energía. Como no podemos aumentar la temperatura de la llama del mechero Bunsen, escogemos la segunda solución : utilizar una sutancia  (la ceniza del cigarrillo) que actúa como un catalizador de la combustión. Es decir una sustancia que no se consume en el curso de la reacción pero que baja la energía considerablemente la energía necesaria para hacer la reacción química.
• La ceniza contiene sales y oxidos minerales así como residuos carbonados. L catalizador provoca la combustión del azúcar a más baja temperatura que su transformación en caramelo, lo que provoca la aparición de una llama bien visible y carbón cuando se calientan. Esta experiencia es todavía más sorprendente si se utiliza la pequeña llama de una cerilla.
• Mas allá de esta pequeña experiencia, los catalizadores jugan papeles muy importantes en nuestra vida de todos los días así como en la industria química : economía de energía para realizar una reacción química o bien en las vasijas de escapes catalíticos  de los coches en los que se transforman gases de escapes nocivos para el entorno en gases más inertes por reacción química a través de una red de metal catalítica. Es también posible combinar el dihidrógeno gaseoso H₂ ey dioxígeno gaseoso O₂  con la ayuda de un catalizador (platino) con el fín de producir agua pura H₂O y energía eléctrica : es el principio de la pila de combustible que deberá ser el futuro, una fuente de energía eléctrica y perfectamente adecuada (la única crítica a esta técnica es que para fabricar dihidrogeno gaseoso, es necesario realizar una electolisis del agua ... el balance energético global no es entonces fantástico…).
•  
• Experimento. Quemando ositos de gominola

·En cloruro potásico fundido un osito de azúcar arde violentamenta

https://www.youtube.com/watch?v=I_RTNSSClso

•  

• Materiales

• Ositos de gominolas

• Tubo de ensayo

• Sujeción de tubo de ensayo

• Soprte

• Perclorato de potasio

• Mechero Bunsen

• Techo alto

• Procedimiento

•  Llena el tubo de ensayo sujeto conla pinza al soportecon aproximadamente la mitad de un centímetro de perclorato de potasio (dos puntas de espátula) y uno osito de gominola. Asegurate de que el tubo de ensayo apunta recto y no está dirigida a nadie.   Ahora calienta el tubo de ensayo durante unos pocos segundos con el mechero. Ahora da un paso atrás. Una vez en marcha, verás chispas y  llamas purpuras  y  llama azucarada.  Hacer esto mejor en la oscuridad (para ver realmente las chispas) y en un área bien ventiladada.

•  

• ¿Qué ocurre?

· El azúcar es un combustible que utilizamos para energía.  Podemos también utilizarlo como combustible en una reacción química. En esta reacción el azúcar del osito de gominola y el clorato potásicoreacciona cuando se da un poco de calor.  Las llamas púrpuras proceden del potasio (independientemente de color del osito que utilicemos).

FUEGO SIN CERILLAS

No siempre es imprescindible un fuego para encender un fuego. En el anterior experimento lo produce el clorato potásico. La energía la proporciona el azúcar

Existen numerosos medios para hacer llamas, simplemente mezclando productos químicos .

https://youtu.be/hDct3tV12Ns

Experimento 1

• Permanganato de potasio
• Glicerina
• Agua

Se añaden unas cuantas gotas de glicerina a unos pocos cristales de permanganato de potasio. La reacción se acelera añadiendo un par de gotas de agua.

Material

• Una pequeña lata de conservas vacía y adecuada
• Permanganato potásico KMnO₄ en forma de polvo

Glicerol puro (glicerina)

• Un cuentagotas

Procedimiento

• Hacer un pequeño montón de polvo de permanganato de potasio en el centro de la lata de conservas y aplastarlocon la parte de atrás de una espátula .
• Dejar caer 4 0 5 gotas de glicerina (líquido muy viscoso)l sobre el polvo.
• No pasa nada...
• Al cabo de algunos segundos (a veces uno o dos minutos), se desprende humo de la mezcla , después aparece llamas violetas muy rápidamente.

¿Qué ocurre?

• El permanganato de potasio oxida al glicerol muy lentamente  al principio, desprendiendo calor . El calor acelera la reacción y el permanganato de potasio libera su oxígeno más rápidamente.
• El desprendimiento muy lento de la reacción muestra bien que es peligroso mezclar productos químicos  de los que no se conocen las propiedades, aunque no sean peligrosas ; una reacción sin atender puede empezar desde un largo momento y provocar catástrofes : incendio, explosión o producción de gas asfixiante ...
• El color violeta de las llamas proviene de la presencia de potasio, como muestra la experiencia de las llamas coloreadas.

El permanganato potásico (KMnO₄) oxida a la glicerina, 1,2,3-propanotriol (CH₂OH-CHOH-CH₂OH) a dióxido de carbono y agua que se transforma en vapor haciendo uso de parte del calor liberado. El permanganato se reduce Mn⁴⁺.

La reacción es exotérmica, libera calor. Al principio es lenta pero a medida que la temperatura aumenta, también lo hace la velocidad de reacción.
 

https://youtu.be/Va27ciofn5U

Experimento 2 

• Acetona
• Ácido sulfúrico
• Permanganato de potasio

Remojar una tela con acetona para que sea más inflamable. A continuación, recoger ácido sulfúrico en una pipeta de vidrio. Sumergir la pipeta en el permanganato de potasio para que la punta de la pipeta se recubre con unos pocos cristales. Añadir ácido sulfúrico sobre el tejido. El permanganato de potasio y ácido sulfúrico reaccionan para producir heptóxido de manganeso y el fuego.

Experimento 3

• Clorato de sodio
• Azúcar de mesa
• Ácido sulfúrico
• Pequeño frasco de vidrio o tubo de ensayo

Procedimiento

1. Mezclar partes iguales de clorato de potasio y el azúcar de mesa ( sacarosa) en un pequeño frasco de vidrio o tubo de ensayo. Elija un recipiente que no valores, porque es probable que se rompa.
2. Colocar la mezcla en una campana de humos y equipar el equipo de seguridad del laboratorio (que usted debe usar de todos modos). Para iniciar la reacción, agregar cuidadosamente una o dos gotas de ácido sulfúrico a la mezcla en polvo. La mezcla estallará en una llama púrpura, acompañada por calor y una gran cantidad de humo.¿Qué ocurre?

El clorato de potasio  (KClO ₃ ) es un oxidante potente. La sacarosa es una fuente de energía fácil de oxidar. Cuando se introduce ácido sulfúrico, el clorato de potasio se descompone para producir oxígeno: 2KClO ₃ (s) + calor -> 2KCl (s) + 3O ₂ (g)

1.Realizar esta demostración en una campana de humos, ya que se producirá una gran cantidad de humo. Alternativamente, lleve a cabo esta demostración al aire libre.

2.  Siga las precauciones de seguridad adecuadas. No guarde la mezcla de clorato de potasio y azúcar, ya que puede reaccionar espontáneamente. Ten cuidado al retirar el clorato de potasio de su contenedor, para evitar la formación de chispas, que puede encender el recipiente. Use el equipo de protección habitual cuando se realiza esta reacción (gafas, bata de laboratorio, etc.).
3. La demostración del  Osito de gominola es una variación de esta demostración. Aquí, una pequeña cantidad de clorato de potasio se calienta cuidadosamente en un tubo de ensayo grande, sujeta a un anillo de pie sobre una llama, hasta que se haya derretido un osito de gaminola  oso de gominola se añade al recipiente, lo que resulta en una reacción vigorosa. El oso baila en medio de llamas púrpuras brillantes.

Experimento  4

• polvo de nitrato de amonio
• polvo de zinc finamente molido
• Ácido clorhídrico

Mezclar una pequeña cantidad de nitrato de amonio y polvo de zinc. Iniciar la reacción mediante la adición de unas pocas gotas de ácido clorhídrico .
 

Esta es una excitante reacción exotérmica que produce una llama y mucho humo.
 

Zn + NH₄NO₃  → N₂ + ZnO + 2 H₂O, el NaCl es el catalizador

Materiales:
– 1 g de polvo de zinc
– 1 g NH₄NO₃
– 0.25 g NaCl
– gran matraz con una platiello de vidrio para cubrirlo
– vidrio de reloj
– cuenta gotas con agua

Procedimiento:
1. Coloca el zinc , el nitrato de amonio y sal en el vidrio de reloj y mezclalos cuidadosamente
2.Coloca el vidrio de reloj en un gran matraz
3. Haz un monte de polvo y hacer un pequeño pivote en él
4. Añadir una gota de agua en el pivote
5. Cubrir el matraz para contener el humo

Comentarios adicionales:
Esta reacción sucede muy rápidamente. La limpieza se facilita con el uso de  HCl para disolver el residuo de ZnO sobre la cristalería ya que no es soluble en agua.

Seguridad:
Esta reacción debería hacerse en una campana de humo. Deben llevarse gafas de protección todo el tiempo. Esta reacción ocurre muy rápidamente y es muy exotérmica. La mezcla del  zinc y nitrato de amonio puede entrar en ignición dede el agua del aire así que debe tenerse cuidado cuando se mezclan. Todos los productos deben lavarse cuando se acabe.