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Química en acción – Cobre coloreado

¿Cómo funciona un extintor? ¿Por qué el nitrógeno líquido puede achicar un globo inflado? ¿Cómo creamos tinta invisible? ¿Cómo reconocemos un huevo duro de uno crudo? Estos y muchos más misterios de la química y la física se resolverán en esta nueva sección de “Química en acción”. Hoy veremos cómo cambia el color del cobre cuando, luego de reaccionar con ácido nítrico, se lo expone al frío y al calor.

Para esta experiencia vamos a necesitar un tubo de ensayo, un tapón de goma (para el tubo), un recipiente con agua templada, un recipiente con agua con hielo, cobre y ácido nítrico concentrado.

El experimento se lleva adelante de manera muy sencilla. Se introduce una pizca de cobre en el tubo de ensayo, se vierte ácido nítrico en el mismo y se tapa. Se observará la formación de un gas por la reacción del cobre con el ácido. Para observar el cambio de color se coloca el tubo en cada uno de los recipientes con agua durante algunos minutos. Se espera que el gas adquiera un color anaranjado-rojizo cuando esté en el agua templada y se torne incoloro en el agua helada.

Al reaccionar el cobre con el ácido nítrico, se forma dióxido de nitrógeno (NO2) que es un gas rojizo (como se puede observar en el video). Éste, a su vez, puede dimerizarse (dos moléculas idénticas se unen para formar un dímero; molécula de estructura química única) en tetróxido de dinitrógeno (N2O4), que es un gas incoloro. Al introducir el tubo de ensayo en el baño de agua helada se favorece la reacción de formación de N2O4; mientras que el agua templada favorece la reacción inversa (la formación de NO2).

Este experimento puede ser considerado como uno de los más típicos, a la hora de visualizar el desplazamiento del equilibrio químico debido a un cambio en la temperatura. Esta reacción es reversible, por lo que si introducimos nuevamente el tubo de ensayo en el agua templada, debería volver a aparecer el color rojizo característico del dióxido de nitrógeno.