Hielo Caliente (Experimento)

Este es un proceso químico interesante, que en general desprende calor; es la cristalización que se produce a partir de una solución sobresaturada o de un líquido sobre enfriado, cuando se impulsa la cristalización del propio líquido o del sólido disuelto mediante un núcleo de inicio, alrededor del cual, rápido y espontáneamente crecen los cristales; al cristalizar hay una pérdida de energía cinética de las moléculas, la que se refleja en calor que se desprende. Por ejemplo, si se tiene Acetato de Sodio trihidratado (CH3-COONa•3H2O) líquido y sobre enfriado y se perturba el equilibrio existente mediante el agregado de un cristal o de una impureza como un pequeñísimo disco metálico, de superficies rugosas, instantáneamente se produce la cristalización del Acetato de Sodio trihidratado, calentándose la solución aproximadamente hasta 54ºC.

Utilidades o Aplicaciones:

• Calentadores de manos: Esta idea básica es la que se aplica en los "paquetes calentadores de manos", para los cuales se usa el Acetato de Sodio trihidratado en su forma líquida (CH3-COONa•3H2O), el cual se sobreenfría hasta la temperatura ambiente, es decir, bajo su punto de congelación de 54ºC. Al romper una pequeña bolsita que tiene el pequeño disco rugoso, se le suministra un núcleo de condensación y el acetato de sodio cristaliza instantáneamente calentando el paquete hasta los 54ºC.

• Bolsas Calientes: Las bolsas para calentarse que llevan muchos deportistas llevan un disco en el interior. Les pegas un golpe, el material se solidifica y se desprende calor.

Se trata de una disolución sobresaturada de acetato de sodio en agua. Ésta es muy sencilla de conseguir mediante vinagre y bicarbonato sódico, puesto que el vinagre es ácido acético y el bicarbonato sódico (como su nombre lo dice) está compuesto de sodio. Estas sustancias todo el mundo las tiene en su casa y mezclándolas podremos crear acetato de sodio.

Para hacer el acetato de sodio hay que tener en cuenta estas proporciones: 84 gramos de bicarbonato sódico que reaccionan con 750 ml de vinagre al 8% para formar 82 gramos de acetato de sodio en agua, que después deberemos refinar para conseguir una concentración mayor o separar totalmente el acetato. Para lograr la refinación o separación hay que ponerlo al fuego y dejarlo un rato para que el agua se consuma y el acetato de sodio se cristalice casi por completo.

Una vez tenemos el acetato de sodio, debemos de crear la disolución y luego enfriarla.

Lo bueno de todo esto es que es reutilizable una y otra vez, únicamente hirviendo la bolsa que contiene la disolución y volviéndola a enfriar en la nevera.

Cabe resaltar que hay que tener mucho cuidado con esta sustancia pues no se nota la diferencia entre el agua normal y el agua con acetato de sodio. Al ingerirse produciría instantáneamente la muerte, por su alto nivel toxico y por el riesgo de que se congele la garganta.

Se denomina hielo seco al CO2 en estado sólido, porque pasa directamente de estado sólido a estado gaseoso, sin pasar por el estado líquido (de ahí el sobrenombre de seco). El proceso se llama sublimación. El nombre de hielo lo recibe, no solo porque está en estado sólido, sino porque está frio, tan frio que quema, -78ºC.

Al calentar el agua y agregar el acetato de sodio hasta que no pueda disolver más, lo que haces es una solución sobresaturada. Luego te dicen que enfríes la solución en el congelador. Al tener esta solución sobresaturada ya fría, cualquier factor (como el tocarla con el dedo) hace que se rompa el equilibrio y se cristalice todo el acetato de sodio.

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