Día del Mol
2013-10-23
El 23 de octubre es el Día del Mol, un día dedicado al número de Avogadro y a la ciencia química. Es un día excelente para hacer labores de divulgación.
Para celebrar el Día del Mol de este año, vamos a estudiar una reacción vistosa y razonablemente frecuente en el ámbito doméstico: la neutralización de las soluciones limpiadoras de lentes de contacto. Veremos que esta reacción libera cierta cantidad de oxígeno y calcularemos, de hecho, cuánto oxígeno suele liberarse.
Las lentes de contacto (salvo las de un solo uso) requieren sistemas de desinfección. Un sistema habitual consiste en una solución con peróxido de hidrógeno al 3 % y un neutralizador basado en catalasa. La catalasa es una enzima que acelera la descomposición del agua oxigenada, que es esta reacción:
2 H2O2 → 2 H2O + O2.
Esto provoca un burbujeo de oxígeno en estado gaseoso. Este burbujeo se produce rápidamente y tiene cierto valor espectacular.
Burbujeo de oxígeno por neutralización de peróxido de hidrógeno en
presencia de catalasa. La solución era transparente antes de entrar
en contacto con el anillo neutralizador de la parte inferior del
frasco.
El frasco está lleno con unos 10 cm3; esto es representativo de lo que suele usarse. Como la solución es al 3 % en volumen, tenemos que el volumen añadido de peróxido de hidrógeno es de 0,3 cm3. La densidad en condiciones estándar del peróxido de hidrógeno es de 1,44 g cm−3 y la masa molar es de 34,0 g mol−1, así que hay aproximadamente 12,7 mmol de peróxido de hidrógeno en el frasco antes de la neutralización. De la reacción de neutralización, vemos que saldría la mitad de oxígeno: 6,35 mmol o 205 mg. El volumen liberado es algo comparativamente grande: la ley de los gases ideales nos da unos 157 cm3: aproximadamente dieciséis veces el volumen de la solución que habíamos echado en el frasco. Este volumen es aproximadamente un tercio del volumen corriente de la respiración de un ser humano adulto típico, pero como el aire tiene más o menos un 21 % en volumen de oxígeno, el burbujeo de la neutralización de la solución limpiadora de un frasquito da para una respiración y media. Los frascos de lentes de contacto disponen de agujeros que permiten escapar el exceso de gas.
Permalink: https://sgcg.es/articulos/2013/10/23/dia-del-mol/
