El mercurio tiene su corazoncito, que late cuando se le acerca el hierro

Presentamos aquí un raro experimento muy sencillo de realizar y cuyo fundamento fisicoquímico no se entiende todavía muy bien: los latidos de una gota de mercurio cuando se le pone muy cerca un clavo de hierro. El experimento ilustra las reacciones de oxidación-reducción.

Precauciones

El sulfúrico es irritante y corrosivo
El mercurio es tóxico por inhalación y existe el peligro de efectos acumulativos. La preparación y el uso de mercurio y compuestos de mercurio deben realizarse en una vitrina de gases. Evitar que entre en contacto con metales nobles porque los amalgama.
El mercurio debe reciclarse después de su uso.

Materiales y procedimiento

Se necesita:

Mercurio
Vidrio de reloj, placa de Petri…
Ácido sulfúrico 1 M, 100 mL
Peróxido de hidrógeno al 3 %, 20 mL
Clavo de hierro
Pinzas

Trabajando en una campana extractora, agregar suficiente mercurio a un vidrio de reloj o recipiente similar para formar una gota de aproximadamente 15 mm de diámetro.
Verter ácido sulfúrico sobre el mercurio hasta que esté completamente sumergido en ácido.
Agregar la disolución de peróxido de hidrógeno.
Colocar un clavo de hierro en la mezcla y usar unas pinzas para colocar la punta del clavo de manera que casi toque el mercurio.

Si se coloca la punta del clavo a la distancia adecuada, al poco tiempo el mercurio empezará a oscilar como si fuera un corazón latiendo. Si las oscilaciones no se inician, dar uno o más golpecitos al recipiente para que el mercurio entre en contacto con el clavo. Si son demasiado rápidas, alejar ligerísimamente el clavo.

Variantes

Se podrían usar unos cristales de cromato de sodio en lugar del peróxido de hidrógeno, pero el inconveniente es la toxicidad del cromato.
El experimento se puede realizar también con galio en vez de con mercurio, con la ventaja de que aquel es menos tóxico que este. Además, no necesita la participación del clavo. Proceder así:
- Tiene que estar fundido, pero no es difícil hacerlo porque se derrite a baja temperatura (incluso a la temperatura de la mano)
- Poner un un gránulo de galio derretido en el recipiente y sumergirlo en ácido sulfúrico.
- Agregar una pequeña cantidad de un oxidante (dicromato de potasio, permanganato de potasio…).
El corazón de galio late más lentamente que el de mercurio. Los “latidos” consisten en el redondeo y aplanamiento sucesivos de la gota de galio. Puede ser difícil encontrar la proporción correcta de reactivos para que el galio oscile. Se recomienda empezar con una pequeña cantidad de dicromato y agregar más si es necesario.

Bibliografía

Guy, Adrian. The bizarre oscillating redox reaction between mercury and iron. Education in Chemistry 2011. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/the-bizarre-oscillating-redox-reaction-between-mercury-and-iron/2020072.article (vista en noviembre de 2018).
Helmenstine, Anne Marie. How To Do the Gallium Beating Heart Demonstration. ThoughtCo 2018, https://thoughtco.com/gallium-beating-heart-demonstration-604238.
Helmenstine, Anne. Mercury Beating Heart Chemistry Demonstration. Science Notes 2017. https://sciencenotes.org/mercury-beating-heart-chemistry-demonstration/ (vista en noviembre de 2018).
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.