QUIMICA

1. Marco teórico
El experimento de la serpiente del
faraón
INTRODUCCION
.
Dar a conocer a través del experimento la reacción de combustión y
deshidratación, cuando se libera calor, se producevapor de agua y dióxido de
carbono resultado de la descomposición del bicarbonato de sodio, mientras
que la combustión del azúcar produce vapor de agua y dióxido de carbono, al
descomponerse el azúcar se infla y da forma que recuerda a una serpiente.
Este experimento químico es fácil de realizar capta la atención por su inusual
reacción. De esta forma se puede difundir en nuestros compañeros una
explicación científica sobre el proceso químico que se da en el momento; de
una manera más fácil y entretenida de tal forma que además de aprender se
vive una experiencia confortable.
Objetivo general
Dar a conocer a la comunidad estudiantil, que combinando varios materiales
se puede logar reacciones químicas sorprendentes, no dañino para el medio
ambiente
Objetivos Específicos.
 Fomentar en nosotroslosjóvenes,eldeseode conocerformasprácticas
y fáciles de realizar combinaciones químicas.
 Representar y explicar en forma ilustrativa la elaboración del proyecto
de la serpiente del faraón

2. ¿Qué es la serpiente del faraón?
es un tipo de fuego artificial, en el que, después de encender una pequeña
porción, el producto comienza a producir humos y cenizas que son expelidas
de forma que asemejan el crecimiento de una serpiente. Las cenizas
permanecen en el suelo y no emiten explosiones, sonidos o lanzamiento de
proyectiles, pero pueden liberar humo.
El bicarbonato de sodio con azúcar son los compuestos
químicos comúnmente usados en ese tipo de fuego de artificio. Otros
productos son misturas nitradas de aceite de linaza y naftalinas".1
La versión más tradicionaldela serpiente de faraón produceuna «cobra» muy
marcada visualmente, pero usa tiocianato de mercurio, y debe realizarse con
extremada precaución debido la alta toxicidad de los humos, que contienen
vapor de mercurio.
Historia
El alemán Friedrich Wöhler (1800-1882) empezó estudiando medicina, pero
pronto descubrió que el cuidado de los enfermos no era lo suyo y que lo que
le interesaba realmente era la química subyacente a las enfermedades. La
química, en general. Este gran científico dio un paso importantísimo al
sintetizar por primera vez la urea y demostrar con ello que los compuestos
contenidos en los organismos vivos no solamente puede fabricarlos la
naturaleza, sino que también pueden obtenerse en un laboratorio.
Pero Wöhler no solo hizo eso por el mundo. También sintetizó otros
compuestos como el tiocianato de mercurio (I), HgSCN, también llamado
sulfocianuro de mercurio (I). Solo tenía 21 años cuando lo obtuvo, y su
curiosidad lo llevó a explorarlo en todos los sentidos para estudiar sus
propiedades. Lo que más le sorprendió es que cuando aplicaba una llama a un
montoncito de tiocianato de mercurio,este«formauna especiede gusanoque
seenrolla sobresímismo,deun material muyligero, del colordel grafito,hasta
alcanzar un volumen muchas veces mayor que el inicial«.
Este fenómeno es aún más patente en el tiocianato de mercurio (II), un
compuesto blanco (o gris si es impuro) que obtuvo por primera vez Jöns Jacob

3. Berzelius también en 1821.En el siguiente vídeo podemosver lo quepasa, que
realmente es espectacular.
A este experimento lo han llamado los químicos la “serpiente del faraón”.
Antes era muypopular.En muchospaísesinclusovendían el materialnecesario
para realizarlo (a veces dentro de un huevo), pero posteriormente fue
prohibida su venta porquela reacción genera productos químicos muy tóxicos
y llegó a producir alguna muerte accidental en Estados Unidos. (Por ello, este
experimento debería realizarse solo en un laboratorio, y bajo una campana
extractora de gases).
La razón deque seformen estas estructuras tan peculiares y aumente tanto el
volumen del producto de la reacción se puede encontrar en el hecho de que
en realidad se producen varias reacciones, una tras otra, y de que se generan
gases. Algunos de los productos tienden a formar una “costra” y, por tanto, a
dar una formaconcreta, un límite, a la masa queestá surgiendo,pero almismo
tiempo, en su interior, otros productos de diferente consistencia se van
esponjando debido a los gases que van desprendiéndose.
Según seha propuesto,la reacción principalgenera nitrurode carbono(C3N4),
sulfuro de mercurio(II) y sulfuro de carbono:
2Hg(SCN)2 → 2HgS + CS2 + C3N4
Pero el disulfuro de carbono entra en combustión y da dióxido de carbono y
dióxido de azufre, ambos gaseosos.

4. CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2
Por su lado, parte del C3N4 se rompe en nitrógeno y cianógeno, también
gaseosos:
2C3N4 → 3(CN)2 + N2
Paracyanogen Cuando el cianógeno (un pseudohalógeno muy tóxico) se
calienta a 300-500 grados en presencia de impurezas tiende a polimerizarse
formando el sólido paracianógeno (fórmula a la derecha), el cual, para más
complicación, a partir de 800 ºC vuelve a dar cianógeno.

5. Por último, el sulfuro de mercurio reacciona con oxígeno y produce vapor de
mercurio (metal que, si el experimento se hace dentro de un recipiente, se
deposita en sus paredes) y más dióxido de azufre:
HgS + O2 → Hg + SO2
Dada la espectacularidad de la reacción, empezó a venderse en Alemania con
el nombre de Pharaoschlangen como producto pirotécnico. Los niños, siendo
niños, se comían los residuos sólidos quequedaban de la «serpiente» y, claro,
morían intoxicados por un cóctel fatal de cianuro, mercurio y tal vez ácido
sulfúrico. Obviamente, el material tuvo que ser retirado del mercado.
Posterior mente este experimento fue realizado con ingredientes no tóxicos
para poder ser manipulados por niños sin causar ningún daño.
Objetivo del experimento
El objetivo del experimento de la serpiente negra del faraón es mostrar la
explicación de combinar diversos materiales, de los que se pueden conseguir
reacciones químicas impresionantes.

6. Materiales:
Bicarbonato de Sodio
El bicarbonato de sodio es un compuesto sólido
cristalino de color blanco soluble en agua, con un
ligero sabor alcalino parecido al del carbonato de
sodio, de fórmula NaHCO₃. Se puede encontrar
como mineral en la naturaleza o se puede producir
artificialmente. Wikipedia
Fórmula: NaHCO₃
Denominaciónde la IUPAC:Sodium hydrogen
carbonate
Densidad:2.2 g/cm³
Entropíamolar: 102 J/(mol⋅K)
Alcohol Etílico
El etanol, también llamado alcohol etílico, es un compuesto
químico orgánico alifático con un grupo funcional hidroxilo,
formando parte de la familia de los alcoholes, de fórmula
empírica C₂H₆O. Su fórmula química semidesarrollada es CH₃-
CH₂-OH, y peso molecular de 46.0684.
Formula : C 2 H 5 OH
Densidad : 789 kg/m³
Punto de ebullición : 78.37 °C
Masa molar : 46,07 g/mol
Denominación de la IUPAC : etanol
Solubilidad en agua : Miscible

7. Masamolar: 84.007 g/mol
Soluble en: Agua
Azúcar
La sacarosa o sucrosa es un disacárido formado por
glucosa y fructosa. Su nombre químico es α-D-
Glucopiranosil- - β-D-Fructofuranósido, y su fórmula
es C₁₂H₂₂O₁₁. Es un disacárido que no tiene poder
reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de
Tollens. Wikipedia
Fórmula: C12H22O11
Agua: 0,5 g
Masa molar: 342,29754(6) g/mol
Densidad: 1587 kg/m³; 1,587 g/cm³
Vitamina C: 0 mg (0%)
Acidez: 12,62 pKa
Punto de fusión: 459 K (186 °C)
Plato

Arena
La arena es un conjunto de fragmentos
sueltos de pequeño tamaño
de rocas, minerales o exoesqueletos de
animales marinos. En geología se denomina
arena al material compuesto de partículas
cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 mm.

8. Procedimiento:
En un vaso seagrega bicarbonato sódico, azúcar y alcohol industrial, se
mezcla de tal manera que quede como una masa, en la boca de una botella
se echa esa mezcla para que obtengan una forma de capsulas.
Cuando ya tengas una cantidad de 4 capsulas, en un plato agregas arena;
encima las capsulas mencionada se moja con alcohol industrial, con fósforos
o mecheras se enciende eso y dará este resultado.
Detalle del procedimiento:
1) En un recipiente se agrega 1 cucharada de bicarbonato, 4 cucharadas de
azúcar y un poco de alcohol.
2)En la boca de una botella seecha la mezcla para que posteriormente se
obtenga la forma de cápsulas.
3) Se agrega la arena al plato.
4) Colocas las cápsulas sobrela arena.
5) Viertes alcohol sobrela arena y las cápsulas.
6) Se enciende para dar como resultado de serpiente

9. ¿Qué sucede?
Al calentar la mezcla , el nitrato sedescomponepara dar lugar al monóxido de
dinitrógeno, el gas de la risa:
NH2NO3 –> N2O + H2O
Al mismo tiempo, el azúcar se carameliza por acción del calor . En este estado
plástico, el azúcar se infla por acción del gas desprendido. Mientras el azúcar
seinfla yla reacción continua, el azúcartermina por quemarseen una reacción
que combina la combustión y la deshidratación:
C12H22O11 + 12 O2 –> 12 CO2 + 11 H2O
C12H22O11 + Q –> 12C + 11H2O
Lo que se obtiene de la reacción es carbono inflado, con una forma que
recuerda a una serpiente. Se trata de un bonito experimento en el que
intervienen diversas reacciones.
¿Para que sirve la arena?
En este caso la arena no interviene para nada en la reacción, es simplemente
una forma sencilla para mantener el fuego encendido debajo el bicarbonato
de sodio y el azucar molido durante bastante tiempo.
En nuestra reacción, el bicarbonato se descompone en carbonato de sodio,
vapor de agua, dióxido de carbono.
Mientras que la combustión del azúcar produce vapor de agua y dióxido de
carbono.
Al mismo tiempo, el azúcar se carameliza por acción del calor . En este estado
plástico, el azúcar se infla por acción del gas desprendido. Mientras el azúcar
seinfla yla reacción continua, el azúcartermina por quemarseen una reacción
que combina la combustión y la deshidratación.

10. Conclusión sobre la serpiente del faraón
En este experimento de la serpiente negra del faraon, podemos sacar como
conclusion de que esto ocurre a causa de que al momento en que el
bicarbonato de sodio y el azúcar se encienden, se convierten en carbonato
sódico. Por ello, al momento de mezclar el carbonato con partículas de
carbono, causa los gases que votan la reacción.