4 Experimentos con ácido cítrico y bicarbonato de sodio

FICHA DEL EXPERIMENTO

Tema	pH, Reacciones ácido-base
Categoría	Experimentos de Química, Experimentos para niños
Producto principal	Ácido Cítrico, Bicarbonato de Sodio
Descripcion corta	Para cualquiera que se haya sentado a hacer experimentos con niños, especialmente menores de 6 años, os habréis fijado que es realmente complicado. Todo lo tocan, se llevan las manos a la cara después de haber tocado productos y es difícil que  no se caiga algo. Los experimentos que se hacen con ácido cítrico y bicarbonato de sodio son muy buenos para hacer con niños pequeños. Hacen una reacción rápida y visible, lo que les encanta a los niños. También es una reacción controlada (no será muy fuerte) y tanto el ácido cítrico como el bicarbonato de sodio son aditivos alimenticios, si se lo lleven a la boca se están llevando aditivos alimenticios.

Para esta práctica vamos a utilizar colorantes alimenticios también, y así daremos un poco de color a los experimentos.  El ácido cítrico se puede sustituir con vinagre. Prefiero el ácido cítrico por ser más limpio (viene en polvo) y no dejar olor.

Más abajo, después de los experimentos, podrás ver la teoría sobre la reacción que se genera entre el ácido cítrico y el bicarbonato de sodio, y así entender la importancia de la reacción y lo que se genera.

EXPERIMENTOS CON ÁCIDO CÍTRICO Y BICARBONATO

EXPERIMENTO 1: VOLCÁN/LAVA

El experimento del volcán o lava es uno de los experimentos científicos más conocidos para niños. No por ello deja de ser un gran experimento, en el que la base científica es igual de importante que en experimentos más complejos.

 

Materiales necesarios:

• Ácido Cítrico (se puede sustituir con vinagre)
• Bicarbonato de Sodio
• Colorante alimenticio (opcional)
• Espátula/cuchara (opcional)

Ver experimento: Experimento del Volcán

 

EXPERIMENTO 2: GLOBOS QUE SE HINCHAN SOLOS

El experimento de los globos que se hinchan solos es similar al experimento del volcán. En este caso el CO2 (gas que se genera en la reacción)  lo usamos para hinchar globos.  Lo único que hay que tener en cuenta es que se debe usar un vaso o un tubo con una boquilla donde quepa un globo. Nosotros usamos por eso tubos de ensayo.

Materiales necesarios:

• Ácido Cítrico (se puede sustituir con vinagre)
• Bicarbonato de Sodio
• Tubos de laboratorio
• Gradilla para tubos de ensayo
• Globos
• Espátula/cuchara (opcional)

Ver experimento: Experimento globos que se hinchan solos.

 

EXPERIMENTO 3: COHETE

Este experimento del cohete les encantará. La diferencia de este experimento con el del volcán y el del globo, es que en este caso vamos a cerrar el recipiente. El cierre debe ser hermético, pero fácil de liberar. De esta forma a medida que se van generando los gases dentro, llegará un momento que la presión de los gases sobre el recipiente será mayor que la fuerza de la tapa que cierra el recipiente. En este momento el recipiente volará hacia arriba como un cohete.

Materiales necesarios

• Ácido Cítrico (en este caso no se puede sustituir por vinagre, ya que se necesita en polvo)
• Bicarbonato de Sodio
• Recipiente con tapa. Hermético pero cierre fácil de abrir.
• Servilleta de papel

Ver experimento: Experimento del Cohete

 

EXPERIMENTO 4: medidas de PH

En este experimento vamos a jugar con el pH. El ácido cítrico y bicarbonato de sodio basan su reacción en la diferencia de pH, por eso vamos a intentar equilibrar la reacción hasta conseguir un pH neutro igual a 7, momento en el que la reacción estaría totalmente equilibrada.

Materiales necesarios:

• Ácido Cítrico (en este caso no se puede sustituir por vinagre, ya que se necesita en polvo)
• Bicarbonato de Sodio
• Tubos de ensayo
• Gradilla de laboratorio
• Rojo Fenol
• Medidor de pH

Ver experimento: Medidas de pH de líquidos que tenemos en casa

TEORÍA: REACCIÓN ENTRE EL ÁCIDO CÍTRICO Y EL BICARBONATO

La reacción que se genera entre el ácido cítrico y el bicarbonato de sodio es una reacción ácido – base. Como te comentamos en la página de las reacciones ácido – base, estas reacciones son una de las más importantes en la naturaleza, en el océano y en nuestro cuerpo en los  procesos naturales.

Las reacciones ácido – base pueden ser suaves (como es el caso que nos ocupa, del ácido cítrico y el bicarbonato de sodio) o pueden ser más violentas y exotérmicas. Este último sería el caso del ácido clorhídrico (HCl) e hidróxido de sodio (NaOH).

Vamos a ver la reacción entre el ácido cítrico y el bicarbonato de sodio. La reacción se produce en 2 pasos, terminando en un equilibrio entre una sal de citrato de sodio, ácido carbónico (H2CO3),  agua (H2O) y óxido carbónico (CO2). El óxido carbónico, CO2, es el que sale en forma de gas y que permite que estos 2 compuestos produzcan reacción visible y divertida. El CO2 no es un gas tóxico (es compuesto parte del aire), por tanto el gas que se genera no es peligroso, y no pasa nada estar alrededor cuando se genera. Hay otras reacciones con otros componentes que si pueden ser muy peligrosas ya que te pueden dar gas hidrógeno H2 (inflamable), o  gas cloro Cl2 (tóxico)), pero en este caso, es una reacción muy controlada y no es tóxica.

C6H8O7(aq) + NaHCO3(s) ->  C6H5O7Na3(aq) + 3 H2CO3(aq)

 C6H5O7Na3(aq) + 3 H2CO3(aq) <-> C6H5O7Na3(aq) + 3 H2O(l) + 3 CO2(g)

La reacción esta en equilibiro, es decir no se acaba todo el H2CO3, sino que queda un poquito de este ácido en la solución

Por lo tanto, al agregar bicarbonato de sodio a la solución con ácido cítrico, se forma la sal citrato de sodio (C6H5O7Na3) y ácido carbónico (H2CO3), el cual se descompone rapidamente en gran medida en agua (H2O) y óxido carbónico (CO2)