¿Alguna vez te has preguntado qué cantidad de pasta de dientes saldría si tuvieras que lavar los dientes a un elefante? Te proponemos descubrirlo con un experimento que encantará a los niños más pequeños y con el que puedes explicar cómo se produce una reacción química. Te animamos a hacer pasta de dientes de elefantes, una actividad que siempre sorprende por sus dimensiones. Con este curioso experimento estarás mucho más cerca de entender cómo puede la pasta dentífrica generar tanta espuma. ¡Preparados, listos, reacción!
Este experimento se denomina popularmente así porque se producen grandes cantidades de espuma de forma semejante a como lo hace la pasta dentífrica. Es tan grande que solo un elefante podría utilizar una pasta de dientes tan grande. Gracias a él, los más pequeños podrán aprender qué ocurre cuando se produce una reacción química. Se trata de un popular experimento químico que provoca un volcán de espuma debido a la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno en un medio jabonoso.
¿Qué es la Pasta de Dientes de Elefante?
La pasta de dientes de elefante es un ingenioso experimento en el que se aprende a hacer un volcán de espuma. Se trata de una reacción química, un proceso en el que el reactivo (en este caso, peróxido de hidrógeno) se convierte en una o más sustancias diferentes.
Ingredientes y Materiales Necesarios
Para llevar a cabo este experimento, necesitarás los siguientes ingredientes y materiales:
- Agua oxigenada del 30% o 110 volúmenes (peróxido de hidrógeno). Es una concentración muy alta, puede conseguirse en farmacias o productos especiales de peluquerías. Atención: es un material altamente oxidante.
- Detergente líquido (shampoo o jabón lavavajillas).
- Colorante alimenticio líquido (opcional; si es fluorescente la pasta brillará bajo la luz ultravioleta).
- Un recipiente pequeño (probeta de 500 ml o un recipiente cilíndrico análogo con boca estrecha).
- Levadura en polvo (o levadura rápida activada en agua tibia) o disolución saturada de yoduro de potasio.
- Agua tibia.
- Guantes de protección.
- Gafas de plástico (para evitar contacto con los ojos).
- Bandeja para capturar la espuma.
En este experimento hemos utilizado cantidades muy pequeñas de materiales, y a pesar de ello hemos conseguido una espuma muy densa.
Pasos para Realizar el Experimento
Sigue estos pasos para crear tu propio volcán de espuma:
- Antes de nada, recuerda que el agua oxigenada es muy fuerte, por lo que es conveniente que utilices guantes durante todo el proceso. Para evitar que el agua oxigenada pueda entrar en contacto con los ojos de los niños, es mejor si usas unas gafas de plástico.
- Prepara tu espacio para el experimento. Coloca el recipiente o bandeja sobre la mesa, o cúbrela con un plástico.
- Vierte unos 50 mL de peróxido de hidrógeno al 30% en el recipiente elegido.
- Si usas colorante alimentario, agrega unas 5 gotas directamente al peróxido de hidrógeno. Si lo que prefieres es que se vean rayas como las que tiene la pasta de dientes, deja caer unas gotas de colorante desde el cuello de la botella.
- Agrega un chorrito abundante de jabón lavavajillas a la botella de plástico que contiene el peróxido de hidrógeno.
- En un recipiente pon una cucharada de levadura en polvo y tres de agua tibia. Mezcla de levadura y agua tibia para activar el proceso. El agua no tiene que estar caliente porque si no el experimento no funciona.
- Con un embudo, vierta la mezcla de levadura en la botella de gaseosa y, a continuación, retrocede.
- ¡Observa y disfruta! Verás que en nuestro experimento, el volcán de espuma ha entrado en erupción.
CÓMO HACER PASTA DE DIENTES PARA ELEFANTES || EXPERIMENTOS QUÍMICOS
La Ciencia Detrás del Experimento
La fórmula química del peróxido de hidrógeno es H₂O₂. Tal vez si te hablan de peróxido de hidrógeno no sepas que es un elemento que muy probablemente tienes en el botiquín de tu casa. Se trata de agua oxigenada, la misma que utilizas para desinfectar heridas y cortes. La composición del líquido que elimina las bacterias está formada a partir de átomos de hidrógeno y oxígeno.
Cuando el peróxido de hidrógeno se descompone, sus elementos se desagrupan. Esta reacción sucede de una forma muy lenta, pero nosotros podemos hacer que se genere de manera mucho más rápida añadiendo levadura. El ion yoduro es capaz de catalizar rápidamente la descomposición del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno, H2O2). La levadura es un organismo que contiene una sustancia química especial llamada catalasa que puede actuar como catalizador para ayudar a descomponer el peróxido de hidrógeno.
En el momento en que se produce la reacción química, el agua oxigenada se descompone en dos factores: por un lado, el líquido y por el otro gas oxígeno que forma las burbujas que salen del recipiente y explotan. La espuma que se crea debido a esta reacción química está formada por burbujas de oxígeno muy pequeñas.
Para evitar que las burbujas desaparezcan, añadimos el jabón de lavar platos. Su tarea es hacer que queden atrapadas y no se rompan. El detergente disminuye la tensión superficial del agua y facilita que las burbujas de oxígeno formen espuma y salgan al exterior. El líquido para lavar platos es el que provoca que las burbujas tengan más tensión superficial y se mantengan durante más tiempo. El resultado será como si hubieses apretado un tubo gigante de pasta de dientes y saliera tanta que te pudieras lavar con ella los dientes a un elefante.
También puedes probar a hacer pasta de dientes de elefante pero sin jabón. En este caso, aunque obtendrás algunas burbujas, no habrá espuma. También puedes probar a añadir dos chorros en lugar de uno y ver cómo aún crece más.
Reacción Exotérmica
Durante la reacción del experimento del volcán, toca la botella. Verás que la botella está caliente. Esto ocurre porque se está llevando a cabo una reacción exotérmica. Definimos una reacción exotérmica como una reacción química que libera energía a través de la luz o el calor. La reacción es muy exotérmica. La reacción de descomposición del agua oxigenada es termodinámicamente espontánea, pero lenta. Es un gran ejemplo de reacción química exotérmica, ¡sino que también es divertidísimo!
Otros ejemplos de reacciones exotérmicas:
- El proceso de combustión que ocurre con las velas hace que se desencadene una reacción exotérmica mientras las velas permanecen encendidas.
- La oxidación del hierro es una reacción exotérmica provocada por la oxidación.
- La reacción química que ocurre al mezclar el cemento con agua se llama hidratación del cemento. La hidratación del cemento es en realidad un proceso exotérmico, ya que al mezclar ambos materiales se produce la liberación de calor durante unos minutos.
Tabla de Ingredientes y Funciones
| Ingrediente | Función |
|---|---|
| Agua Oxigenada (Peróxido de Hidrógeno) | Reactivo principal que se descompone en oxígeno y agua. |
| Levadura (o Yoduro de Potasio) | Catalizador que acelera la descomposición del agua oxigenada. |
| Jabón Líquido | Atrapa el oxígeno liberado, creando la espuma. |
| Colorante Alimenticio | Añade color a la espuma para un efecto visual más atractivo. |
Seguridad
Este experimento vale como demostración de química en reacciones que necesitan ser llamativas. No es un experimento adecuado para que jueguen los niños. Es un conocido experimento ya que genera una reacción muy vistosa, al salir disparada una columna de espuma. Esta espuma proviene de la descomposición del agua oxigenada al juntarse con jabón.
Así como los materiales que se utilizan para el experimento son peligrosos (agua oxigenada de alta concentración puede ser muy corrosiva), no lo es así la espuma resultante, que no es más que oxígeno mezclado con jabón. La pasta dental para elefantes es segura si usaste peróxido de hidrógeno al 3%.
No obstante, deben usarse guantes y gafas de seguridad, ya que los productos de la reacción pueden proyectarse con fuerza y además pueden estar muy calientes, por ser la reacción bastante exotérmica (probablemente se note que sale vapor de la espuma, y si el experimento se realiza con una botella de plástico, esta podría incluso deformarse por el calor). Hay que evitar inclinarse sobre la probeta cuando se haga esto, ya que la reacción es muy vigorosa y la espuma caliente podría alcanzar al operador. En la reacción se genera oxígeno, por lo que no deberá hacerse cerca de una llama. La reacción es inmediata y produce espuma caliente, por lo que hay que alejarse inmediatamente cuando se haga la mezcla.
Los restos de esta actividad se pueden lavar en el fregadero, ya que no ocasionan problemas en las tuberías. Seguir las directivas locales de tratamiento de residuos para deshacerse de los productos de reacción.