Objetivos de aprendizaje: Propiedades físicas y químicas del hielo seco

Poner un trozo plano de hielo seco sobre la encimera y ver con qué facilidad «flota» encima de la encimera cuando se le da un pequeño empujón. Observa también cómo se mueve el hielo seco finamente molido sobre la encimera.

¿Se forma un charco de líquido? No, ¿por qué no?
Sólido → Gas ( Sublimación)

Compáralo con un cubito de hielo hecho de H2O (s)
Sólido → Líquido (Fusión)
Pon una moneda en el borde del hielo seco. Qué observas o escuchas?
¿Qué es el hielo seco? Es CO2 sólido y congelado
Inspiramos O2 y exhalamos CO2. ¿Vamos a quedarnos sin O2 en la Tierra?
No. Los árboles y las plantas toman CO2 y producen O2.

¿Por qué duele tocar el hielo seco? Haz que los alumnos lo toquen pero sólo muy brevemente.

A temperatura y presión ambiente CO2 (s) → CO2 (g). En el CO2 sólido existe una fuerza de atracción entre las moléculas. Se requiere calor para alejar las moléculas entre sí. El sólido toma el calor de las moléculas de aire que lo rodean. Cuando se toca el hielo seco durante más de unos segundos, duele. Toma el calor de tu mano cuando lo tocas.

2. Podemos inflar un globo con dióxido de carbono sólido?

Los alumnos verán cómo el hielo seco pasa de sólido a gas poniendo un trozo de hielo seco en un globo. Estira un globo con las dos manos: introduce los dedos en el globo para abrirlo todo lo que puedas. Con un par de pinzas, haz que un alumno coloque un trozo pequeño o un par de trozos pequeños de hielo seco en el globo. Ata el globo y observa cómo se infla mientras el hielo seco se sublima (sólido → gas). Uno de los alumnos puede quedarse con el globo para utilizarlo en la estación de nitrógeno líquido.

¿Qué es la escarcha blanca en el exterior del globo? Algunos alumnos piensan que el hielo seco atraviesa el globo. Discute el vapor de agua en el aire y cómo se condensa en el globo porque está frío. Sentir lo frío que está.

3. Hacer niebla

Llenar una bañera de plástico hasta la mitad con agua caliente del fregadero. Vierte una o dos tazas de pequeños trozos de hielo seco en el agua caliente, todo a la vez. ¿Qué observas? ¿Qué es la niebla? ¿Por qué fluye por el borde del recipiente y llega al suelo?

Niebla: La niebla no es sólo CO2 (g). Cuando se exhala el CO2, es claro. El vapor de agua sobre el agua caliente se condensa. Cuando el CO2 se sublima, CO2 (s) → CO2 (g), absorbe calor, haciéndolo muy frío, por lo que el agua se condensa (como la niebla o las nubes).

¿Por qué la niebla cae al suelo? Es más pesada que el aire. Habla de los extintores que contienen CO2 (l) que forma CO2 (g), y cae sobre el fuego, mantiene el O2 (g) lejos del fuego, por lo que lo apaga. Enciende una vela de cumpleaños y haz que los alumnos la pongan en la niebla. Verán que el CO2 (g) apaga la llama inmediatamente.

Llena un vaso de precipitados de 250 ml hasta la mitad con agua. Coloca un pequeño trozo de hielo seco en el agua. Los alumnos pueden ver el burbujeo a medida que el CO2 (s) → CO2 (g).

4. Cuál es la diferencia entre el hielo y el «hielo seco»?

Haga que los alumnos coloquen ~70 mL de agua en tres vasos de precipitados de 100 mL. Coloque los vasos de precipitados en una placa de agitación. Los estudiantes colocan el indicador azul de bromotimol en cada vaso de precipitados – agitan la solución con una varilla. En un vaso de precipitados se añade hielo; en el otro vaso se añade un trozo de hielo seco. ¿Qué ves?
El CO2 se disuelve en el agua para producir ácido carbónico, H2CO3:
CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- haciendo que la solución sea ácida.
Los estudiantes verán un cambio de color para la reacción hielo seco / agua y no para el hielo normal que se disuelve en el agua. Deje que otros estudiantes prueben esto. Explique qué es el indicador universal.

5. Qué son las burbujas en los refrescos?

Hablar del CO2 (g) en los refrescos. La alta temperatura o la alta presión (agitar los refrescos) libera CO2 (g). Los gases como el dióxido de carbono y el oxígeno se disuelven en el agua – esto es bueno porque las plantas acuáticas, los peces y todas las especies vivas en el agua necesitan dióxido de carbono y oxígeno para sobrevivir.

¿PROBANDO 7UP – ES ACIDA LA SOSA?

Añade 7-Up al tercer vaso de precipitados que contiene 40 mL de agua e indicador. ¿Qué ves?

El 7-Up contiene ácido carbónico que reacciona con el agua igual que el hielo seco reacciona con el agua!

El CO2 se disuelve en el agua para producir ácido carbónico, H2CO3. Las bebidas carbonatadas tienen todas CO2 disuelto en la solución haciendo que la solución sea ácida. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Entonces, si añadimos hielo seco a un bol de zumo en Halloween, ¿es seguro beberlo?