Experimento De Presin Atmosfrica

El clsico de la vela sobre un plato con agua; sobre la vela se pone un vaso boca abajo; elaguasube por el vaso.

Muchos de los asistentes conocan el experimento, as que pregunt cul era la razn por la que el agua suba. Algunos dijeron que porque en el vaso se haba hecho el vaco y la presin atmosfrica que actuaba sobre el agua del plato haba hecho subir el agua por dentro del vaso.

Estaexperienciafue hecha por primera vez por Lavoisier para demostrar que el oxgeno era necesario para la llama. Mejor dicho, para demostrar que en el aire haba algo que permita la combustin. A ese algo lo llam oxgeno.

A continuacin pregunt que por qu se haba producido el vaco y ah hubo varias hiptesis:

1. Por que la vela al arder ha acabado con el oxgeno. Por eso la vela se ha apagado y por eso el agua sube.2. Por que la vela al arder transforma en holln la cera y el holln es menos voluminoso que el oxgeno.

Les dije que no, que ninguna de esas razones era la correcta. A la primera dije que el oxgeno se combina con el carbono y se forman molculas de dixido de carbono.

A la segunda se remite a la primera. Bsicamente la vela al arder produce dixido de carbono + agua. El agua est en forma de vapor.

Cera + O2 --> CO2 + H2O

Entonces les record que la Hiptesis de Avogadro estableca que dos gases que posean el mismo volumen (a igual presin y temperatura) deben contener la misma cantidad de molculas

Abundando un poco en lo que esto significa:

Un litro de cualquier gas contiene el mismo nmero de molculas de cualquier otro gas.

O dicho de otro modo, dado un nmero X de molculas de un gas, ocupan el mismo volumen sea el gas que sea.

O dicho de otro modo un litro de Oxgeno tiene el mismo nmero de molculas que un litro de CO2.

En nuestro caso, cuando arde la vela el oxgeno que haba en el vaso se transforma es dixido de carbono. Pero hay el mismo nmero de molculas; por tanto el volumen es el mismo.

Entonces una persona del pblico me hizo una pregunta muy inteligente: S, pero ahora la molcula es de CO2; hay dos de Oxgenos, por tanto, el nmero de molculas es la mitad y el volumen es la mitad.

Sin duda la pregunta es muy inteligente, pero no es correcta pues el oxgeno normal del aire es O2. Hay algo de O y algo de O3 pero en cantidades insignificantes.

Por tanto X molculas de O2 ocupan lo mismo que X molculas de CO2. (La verdad es que la hiptesis de Avogadro es poco intuitiva; la intuicin nos dice que si las molculas de CO2 que son ms gordas deban ocupar ms. Claro que nuestra intuicin se equivoca porque a temperaturas normales, en un gas, las distancias entre molculas es lo que define el volumen y no el tamao de la molcula. Las molculas estn tremendamente separadas, tanto que su tamao no influye en el volumen que ocupan.)

Con el vapor de agua que se produce pasa un poco lo mismo, el O2 se convierte en H2O + H2O. Si las molculas de agua estuvieran separadas, el volumen aumentara! Pero el agua es una molcula polar y tiene tendencia a pegar unas molculas a otras.

Entonces, por qu demonios sube el agua por el vaso?

La clave est en la frase de la hiptesis de Avogadro: a igual presin y temperatura. Cuando acerco el vaso a la vela, sta calienta el aire. El aire caliente ocupa ms que el aire fro.

Cuando bajo el vaso al plato, la vela consume el oxgeno y sigue calentando el aire y parte se escapa por el fondo del vaso; si uno se fija bien, se ven burbujas saliendo. Se acaba el oxgeno y el aire se enfra. Como el aire fro ocupa menos, el agua asciende.

Hay alguna forma de probar que lo que he dicho es correcto?

SI, muy sencilla. Se pone la vela dentro del vaso, fuera del plato, de modo que el aire se caliente. Lo dejamos un ratito como el oxgeno se renueva, la vela no se apaga-. Cuando ya est bien caliente, retiramos la vela y bajamos el vaso rpidamente- al plato con agua. El aire se enfra y agua sube por el vaso.

Para terminar: Por qu el aire caliente ocupa ms volumen?

El calor es agitacin. Cuanto ms calor, las molculas estn ms agitadas, se mueven ms deprisa, por tanto su distancia media aumenta Su volumen es menor.

Bueno, uff lo que da de s un simple experimento con un vaso, una vela y un plato con agua!