Las disoluciones sobresaturadas de acetato de sodio cristalizan de forma instantánea produciendo «hielo caliente»

El acetato de sodio (etanoato de sodio) es una sustancia que forma fácilmente disoluciones sobresaturadas. Esta propiedad puede emplearse para crear una «estalagmita» por cristalización rápida. Oto atractivo del experimento es que desprende mucho calor.

Este calor puede aprovecharse en casos de emergencia para calentarse. Existen bolsas de disoluciones de acetato sódico que están provistas de un resorte mecánico para iniciar la cristalización. Las bolsas son reutilizables; basta calentarlas en agua hirviendo para volver a disolver los cristales.

Precauciones

Deben usarse gafas para evitar que la disolución de acetato sódico entre en los ojos.

Procedimiento

Pesar aproximadamente 12 g de acetato de sodio (normalmente se comercializa la variedad trihidratada) y agregar 12 mL de agua (cualesquiera otras cantidades son válidas, pero conviene mantener la proporción; también se puede añadir acetato a agua muy caliente hasta que se vea que no se disuelve más, decantando después en otro recipiente).
Calentar el vaso de precipitados a fuego lento con un mechero Bunsen y revolver hasta obtener una disolución transparente.
Cubrir el vaso con un vidrio de reloj (o plástico de cocina) y dejar que se enfríe (a temperatura ambiente o en el frigorífico) para obtener una disolución sobresaturada.
Retirar el cristal del reloj y colocar unos cuantos cristales de acetato de sodio sobre él. Estos cristales servirán de semillas de cristalización.
Verter la disolución sobresaturada lentamente sobre los cristales de acetato de sodio. (El efecto se verá mejor sobre fondo negro).

Se producirá una cristalización inmediata al entrar en contacto la disolución con los cristales formándose una «estalagmita» a medida que se va vertiendo la disolución. Se apreciará que la reacción es muy exotérmica por el calentamiento del vidrio del reloj. Por eso, y por su semejanza al hielo, al cristal obtenido se le llama “hielo caliente”. Se puede recalentar y usar de nuevo, pero debe mantenga limpia y libre de polvo la disolución para evitar que se produzca una cristalización prematura.

Sustitutivos

Si no se dispone de material de laboratorio, se puede usar una cacerola que no se use en la cocina.
Si no se dispone de acetato de sodio, esta sal puede sintetizarse con vinagre (1 L) y bicarbonato sódico (4 cucharadas). Se agrega el segundo al primero lentamente, pues se generaá mucho CO₂. Después hay que concentrar. Para ello, se hierve hasta que queden de 100 a 150 mL o bien hasta que se observe la formación de una película superficial. Una vez retirada del fuego, si se observan cristales debe añadirse un poco de agua para disolverlos.
En principio, el experimento también podría realizarse con otras sustancias que dan lugar fácilmente a disoluciones sobresaturadas como el tiosulfato de sodio o tricloroacetato de guanidina o bien oxalato de metilo en metanol.

Bibliografía

Nuffield Foundation. Sodium ethanoate ‘stalagmite’. LearnChemistry (Royal Society of Chemistry) 2015. http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00001771/sodium-ethanoate-stalagmite?cmpid=CMP00005281 (vista en octubre de 2018).
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Gavira Vallejo, José Mª; Paredes Roibás, Denís. Química insólita. Certificado de Formación del Profesorado (Cursos de Formación Permanente de la UNED); Dpto. Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas, 2018.