La reacción química del bicarbonato de sodio y el vinagre se utiliza en los volcanes químicos, en la producción de dióxido de carbono y en la síntesis del acetato de sodio (hielo caliente). Es una reacción acuosa (a base de agua) entre el bicarbonato de sodio y el ácido acético del vinagre. Aquí está la ecuación química equilibrada para la reacción y una mirada más cercana a los pasos involucrados.
Ecuación química equilibrada para la reacción del bicarbonato de sodio y el vinagre
Un mol de bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) reacciona con un mol de ácido acético (del vinagre) para producir un mol de acetato de sodio, un mol de agua y un mol de dióxido de carbono. La ecuación química equilibrada es:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Pero, el acetato de sodio se disocia en sus iones, por lo que una mejor forma de escribir la reacción es:
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) → CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Aquí, NaHCO3 es el bicarbonato de sodio, CH3COOH es el ácido acético, CO2 es el dióxido de carbono, H2O es el agua, Na+ es el catión sodio y CH3COO- es el anión acetato. Además, s = sólido, l = líquido, g = gas, aq = acuoso o en solución acuosa.
Cómo funciona la reacción
Recuerda que esta reacción química tiene lugar en el agua, por lo que el bicarbonato de sodio y el ácido acético se disocian en sus iones, por lo que los iones pueden esencialmente «cambiar de pareja» para formar nuevos productos:
NaHCO3(aq) + HC2H3O2(aq) = Na+(aq) + HCO-3(aq) + H+(aq) + C2H3O2-(aq)
La reacción del bicarbonato de sodio y el vinagre en realidad procede en dos pasos. Primero, el bicarbonato de sodio reacciona con la reacción acética en una reacción de doble desplazamiento para formar acetato de sodio y ácido carbónico. Como el bicarbonato de sodio es una base y el ácido acético es un ácido, la reacción es también un ejemplo de reacción de neutralización ácido-base. La razón por la que esto ocurre es porque los productos son más estables termodinámicamente que los reactivos:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
El ácido carbónico es inestable, por lo que rápidamente sufre una reacción de descomposición para formar agua y dióxido de carbono:
H2CO3 → H2O + CO2
Debido a que la reacción ocurre en agua y el acetato de sodio es soluble en agua, la sustancia química se disocia en iones de sodio e iones de acetato. Si se hierve o se evapora toda el agua, se obtiene acetato de sodio sólido. El acetato de sodio se llama «hielo caliente» porque una solución sobresaturada cristaliza espontáneamente, liberando calor y formando un sólido cristalino que se parece al hielo de agua.
El dióxido de carbono formado en la reacción escapa como burbujas de gas de dióxido de carbono. ¡Una pequeña cantidad de detergente añadida a un volcán de bicarbonato y vinagre atrapa el gas de dióxido de carbono para hacer burbujas de «lava» que fluyen por el lado del recipiente.
Seguridad
La reacción del bicarbonato y el vinagre se encuentra entre las reacciones químicas seguras para los niños porque tanto los reactivos como los productos son lo suficientemente seguros para comer! La única consideración es que el dióxido de carbono liberado por la reacción es más pesado que el aire y se hunde en el fondo de la habitación. Si la reacción se realiza a gran escala, podría producirse suficiente gas de dióxido de carbono como para provocar condiciones de hipoxia cerca del suelo. Es poco probable que alguien mezcle suficientes productos químicos para que esto ocurra, pero si planeas llenar tu piscina infantil con bicarbonato de sodio y vinagre, hazlo al aire libre en un día de brisa 🙂