Hay varias formas de simular con reacciones químicas la erupción de un volcán, pero probablemente ninguna es tan realista y tan sencilla como la que se realiza quemando dicromato de amonio ((NH4)2Cr2O7).
Precauciones
El cromo III y el cromo VI, así como sus compuestos, incluido el dicromato de amonio, son carcinógenos conocidos. Además, el cromo irrita las membranas mucosas. Por lo tanto, es fundamental realizar este experimento bajo campana extractora o bien en un área bien ventilada y evitar el contacto con la piel o la inhalación de los materiales. Usar guantes y gafas de seguridad al manejar el dicromato de amonio. Los productos de la reacción (básicamente Cr2O3) deben desecharse siguiendo los protocolos legales establecidos. Otra opción es reservarlas para realizar algún experimento de aluminotermia.
Procedimiento
Se necesita:
- Dicromato de amonio
- Un matraz grande (al menos de 1 L) de fondo redondo y un embudo o lana de roca para taparlo, o un crisol, o bien simplemente una superficie ignífuga (puede ser una baldosa, una bandeja metálica conteniendo arena en el fondo…)
- Un mechero de gas o un encendedor o fósforo (de mango cuanto más largo sea posible)
- Alternativamente se puede emplear alcohol para facilitar la ignición
El experimento debería realizarse en un laboratorio y bajo una campana extractora de gases. Si no se dispone de ella, lo mejor es hacerlo en un matraz grande tapado con un embudo de filtración en un lugar bien ventilado. Una tercera alternativa, menos segura es hacerlo en algún lugar muy bien aireado, sobre una superficie ignífuga.
Hacer una pila en forma de cono volcánico con dicromato de amonio (unos 20 g) en una superficie ignífuga o bien añadir el reactivo (unos 5 g) a un matraz grande de fondo redondo o a un crisol (téngase en cuenta que la “ceniza” se desparramará).- Aplicar la llama de un quemador de gas (o encendedor, o fósforo) a la punta del cono (que previamente se puede haber humedecido con un poco de alcohol u otro líquido inflamable), o, si el experimento se está haciendo en un matraz, simplemente calentar su fondo hasta que comience la reacción. Este matraz debe cubrirse desde el principio con un embudo de filtración o con lana de roca para evitar que las “cenizas” que se forman se desparramen, permitiendo, en cambio, que escapen los gases de la reacción.
La reacción principal que ocurre es esta:
(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + 4 H2O + N2
Como se ve, se produce óxido de cromo (Cr2O3), de color verde oscuro, que constituye las “cenizas” del volcán.
Bibliografía
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- Shakhashiri, B. Z. Chemical Demonstrations; University of Wisconsin Press: Madison, 1983; vol. 1, pp 81-82.
- Deloach, Will S.; McHugh, John W.; Black, Jerry . An ammonium dichromate “volcano”. J. Chem. Educ. 1951, 28, 649 DOI: 10.1021/ed028p649.
- Finholt, James E. The ammonium dichromate volcano as an introductory laboratory project, J. Chem. Educ., 1970, 47, 533. DOI: 10.1021/ed047p533.
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- Fleming, Declan. Containing the dichromate volcano. Education in Chemistry 2017. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/containing-the-dichromate-volcano/3008351.article (vista en octubre 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.
Imágenes: Rando Tuvikene / Wikimedia Commons.
Denís Paredes Roibás
jmgav
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