Pasta de dientes para elefantes: ¿de dónde sale tanta espuma?

El ion yoduro es capaz de catalizar rápidamente la descomposición del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno, H₂O₂). Si se añade un poco de lavavajillas, el oxígeno generado producirá mucha espuma. Usando el recipiente adecuado, esta saldrá en forma de serpiente o pasta de dientes.

Precauciones

Se trata de un experimento relativamente seguro, aunque deben usarse guantes y gafas de protección porque la espuma, conteniendo restos de agua oxigenada concentrada y posiblemente también yodo como subproducto, se proyectará a gran velocidad. El agua oxigenada concentrada es corrosiva, por lo que debe evitarse el contacto con la piel.
En la reacción se genera oxígeno, por lo que no deberá hacerse cerca de una llama.
La reacción es inmediata y produce espuma caliente, por lo que hay que alejarse inmediatamente cuando se haga la mezcla.
Seguir las directivas locales de tratamiento de residuos para deshacerse de los productos de reacción.

Materiales y procedimiento

50-100 mL de solución de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) al 30% (este no es el que se vende en farmacias; el de farmacias es mucho más diluido y producirá un efecto limitado).
Disolución saturada de yoduro de potasio (KI)
Lavavajillas líquido
Colorante alimenticio (opcional)
Probeta de 500 ml o un recipiente cilíndrico análogo. (También se puede probar con cualquier otro recipiente de boca estrecha; por ejemplo, una botella de plástico).

Con guantes y gafas de seguridad puestos, verter unos 50 mL de peróxido de hidrógeno al 30% en el recipiente escogido (probeta, otro recipiente cilíndrico, recipiente de boca estrecha…).
Añadir un poco de lavavajillas líquido y permitir que se mezcle.
Opcionalmente se pueden añadir de 5 a 10 gotas de colorante alimentario. (Si se añaden a las paredes del recipiente se puede conseguir el efecto de rayado de algunas pastas de dientes).
Añadir unos 10 ml de la disolución saturada de yoduro de potasio saturado sin inclinarse cobre el recipiente, ya que la reacción es muy vigorosa y la espuma caliente puede saltar a a cara de la persona.

Se producirá una gran cantidad de espuma que saldrá en forma de serpiente o de “pasta de dientes”. Si se introduce en la espuma un palo largo que previamente haya ardido y aún esté incandescente, es posible que se encienda de nuevo; Puede tocar una férula brillante en la espuma para volver a encenderla, lo que indica la presencia de oxígeno.

Sustitutivos y variantes

Se puede agregar 5 gramos de almidón al peróxido de hidrógeno. Al añadir el yoduro de potasio, la espuma resultante tendrá manchas claras y oscuras debido a la reacción con el almidón para formar ion triyoduro.
Otra opción es añadir una sustancia fluorescente para producir una pasta de dientes de elefante que brillará muy intensamente bajo luz ultravioleta.
Se puede usar levadura rápida en vez de yoduro de potasio, si bien la espuma se produce más lentamente. Primero hay que mezclar la levadura con un poco de agua tibia, esperando unos 5 minutos para que se active.
Aún más lentamente se producirá el efecto usando levadura y agua oxigenada de farmacia (su concentración es del 3%) o de la que venden en tiendas de productos de belleza al 6%, pero se tienen las ventajas de que no hay peligro su el agua oxigenada cae en las manos y el experimento se puede realizar en el fregadero, por lo que es apto para niños (con supervisión).

Bibliografía

Wajrak, Magdalena; Harrison, Tim. Chemical Demonstrations Booklet; Edith Cowan University, 2016, “Demonstration 22 – Elephant’s toothpaste (decomposition of hydrogen peroxide)”, pp. 41-42.
Helmenstine, Anne Marie. Elephant Toothpaste Chemistry Demonstration. ThoughtCo 2018. https://www.thoughtco.com/elephant-toothpaste-chemistry-demonstration-604250 (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.

Imagen de cabecera: ScienceBob en Youtube.