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La química de nuestra respiración


En este trabajo se va a utilizar el dióxido de carbono contenido en nuestra respiración para hacer una reacción de precipitación y, al mismo tiempo, se va a comprobar cómo el agua de cal sirve como detector del dióxido de carbono.
Esta reacción está relacionada con la práctica de la pastilla efervescente en este mismo tema.
Enlace a "La pastilla efervescente".
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Enlace al guión de laboratorio.

Material

- 2 matraces Erlenmeyer
- 2 tapones de dos agujeros
- 2 tubos de vidrio tan largos como el matraz y acodados
- 2 tubos de vidrio cortos acodados
- 1 conexión de tres tubos (Y o T)
- 3 trozos de manguera
- Agua de cal

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Al se una magistral conviene que los materiales sean grandes, de forma que sea posible verlos a cierta distancia. Los matraces deben ser de 250 o 500 cm3 Hay que cuidar de que los tubos tengan el diámetro adecuado a los agujeros y las mangueras tengan el diámetro adecuado a los tubos, de forma que todo el sistema quede bien cerrado.
El tubo de tres bocas se consigue a bajo precio en las tiendas de material de riego por goteo y la manguera de polietileno se consigue por metros en ferreterías.
El agua de cal se prepara con suficientes horas de antelación añadiendo hidróxido de calcio a agua destilada, agitándolo y dejándolo reposar. Si cuando se vaya a usar no ha decantado o está turbia por haber agitado el recipiente, habrá que filtrarla. Si no se dispone de hidróxido de calcio, se puede hacer con cal de encalar.

Comentarios a la preparación del montaje

La preparación de los dos tapones con dos tubos acodados cada uno es trabajosa, conviene hacerla con antelación. La técnica de cortar y doblar los tubos de vidrio se encuentra aquí.
Hay que asegurarse de que tapones, tubos y mangueras se acoplan sin fugas.
La persona que respire a través del sistema debe hacerlo con suavidad para evitar que se formen burbujas grandes o que suba el nivel de los líquidos.
El sistema debe instalarse de forma que se vean claramente ambos matraces durante la operación.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Relacionar las reacciones químicas con la respiración.
- Hacer una reacción de precipitación de un carbonato en la que uno de los reactivos es CO2.
- Asociar el agua de cal a la identificación del CO2.

El trabajo pretende asociar las reacciones químicas a lo estudiado en biología sobre la respiración.
Una idea previa muy extendida, sobre todo en los primeros niveles, es que inspiramos oxígeno y espiramos CO2, ambos puros. Es lógico que lo piensen, es lo que ven cuando se escriben las reacciones en la pizarra.
Hay que aprovechar esa idea de que "al soplar lo que sale es CO2" para que identifiquen lo que sucede en el matraz de salida del gas, pero hay que recordar que lo que entra es aire, con sólo un 21% de oxígeno y que ya contiene CO2. De hecho, si se continua el experimento durante tiempo suficiente aparece una turbidez blanca en el matraz de entrada debida a ese CO2.
Hacer ver que el nitrógeno entra y sale como "inerte", sin reaccionar es difícil sin suficiente nivel de pensamiento abstracto.
Para hacer ver que al espirar sale gran cantidad de oxígeno no reaccionado, en el debate posterior hay que hacer ver que ese oxígeno es la base de la respiración artificial en primeros auxilios y que, si no hubiera oxígeno al espirar, los auxiliados morirían axfisiados.



Montaje inicial

Detalle del tubo triple

Matraz de entrada inicial

Matraz de salida inicial

Matraz de entrada final

Matraz de salida final

Sistema en funcionamiento