MuyTV: Jugar con aire

¿Qué pasa si metemos un jabón en un microondas? Lo que observamos en este experimento que podemos realizar en nuestra casa es algo muy similar a lo que sucede cuando hacemos palomitas en un microondas. Este electrodoméstico no es más que un generador de radiación electromagnética en el rango de las microondas (de ahí su nombre), las mismas que utilizan los radares de los aeropuertos, el GPS de nuestros coches, el bluetooth, la wi-fi...

¿Pero por qué calientan el agua del té o la leche del desayuno? En esencia, las microondas generadas en el horno (y que se quedan contenidas en él) provocan que las moléculas de agua empiecen a vibrar, con lo que aumenta la temperatura. No olvidemos que lo que medimos con nuestros termómetros no es otra cosa que el reflejo visible de la agitación térmica del mundo subatómico: cuanto más caliente esté un material, mayor será la vibración a la que están sometidos sus átomos.

Pues bien, lo que sucede en el experimento es que el jabón contiene pequeñas burbujas de aire atrapadas en su interior, donde también hay vapor de agua. El vapor de agua se calienta, lo que provoca que se expanda y aumente la presión sobre la pared de la burbuja. Además, como el jabón se reblandece debido al aumento de temperatura es más fácil que se deforme de la manera que hemos visto. En definitiva, lo que tenemos aquí es un ejemplo de cambio físico, en el que no interviene ninguna reacción química.

¿Funciona con cualquier jabón? Sí, pero el efecto es más fantástico en aquellos jabones que poseen gran cantidad de esas burbujas de aire. Los podemos reconocer poniéndolos en agua: si flota, ¡ése es el nuestro!

¿Qué ocurre si metemos una pasa en una botella de gaseosa?

Todos sabemos que la flotación de un cuerpo en un fluido depende de la densidad relativa entre ambos. Si el objeto es más denso que el fluido, éste se hundirá. Si no, flotará. La densidad de una pasa es mayor que la del agua, y por lo tanto uno espera que se hunda. Sin embargo, al hacer la prueba en un recipiente con gaseosa o cualquier bebida carbónica observamos el resultado de este experimento.

¿Qué sucede? La gaseosa no es más que agua a la que se le ha añadido dióxido de carbono a alta presión (además de otros componentes para darle ese sabor característico) que hace que se disuelva en el agua. Es precisamente ése gas el que forma diminutas burbujas en la superficie de la pasa, que acaban funcionando como flotadores. Cuando la burbuja llega a la superficie, estalla y la pasa vuelve a hundirse.

En esencia, estamos presenciando en una botella lo que sucede cuando se quiere reflotar un barco hundido.

Para saber más: la primera gaseosa del mundo

Joseph Priestley (1733-1804) es un claro ejemplo del científico radical y liberal que floreció en Francia e Inglaterra durante la segunda mitad del siglo XVIII. Hijo de un sastre de Yorkshire, se educó con miras a convertirse en pastor protestante. Humanista, científico y político radical, Priestley entró en el campo de la investigación gracias a Benjamin Franklin, quien le sugirió escribir una Historia y estado actual de la electricidad, con experimentos originales. Hombre de mente perspicaz, realizó sus investigaciones en su laboratorio de Leeds, donde ejercía como párroco desde 1767. Al tratarse de un simple aficionado que no disponía de dinero para invertirlo en costosos aparatos, se vio forzado a desarrollar el ingenio y construirse él mismo el instrumental necesario.

En 1771 el famoso capitán Cook le ofreció el puesto de astrónomo en su segunda expedición, pues le habían impresionado los primeros trabajos de Priestley en óptica y astronomía. Por desgracia, sus ideas religiosas y políticas le costaron el empleo. Pero Priestley no se desanimó. Decidió hacer algo que contribuyese al éxito de la expedición. Su interés por investigar las características de todos los gases que caían en sus manos le había llevado a una fábrica de cerveza cerca de su casa en Leeds. Allí descubrió una interesante propiedad del dióxido de carbono liberado durante la fermentación de la cerveza. Si dejaba un plato con agua encima de la tinaja, ésta adquiría un sabor agradable y acídulo que recordaba las aguas de Seltz. Poco tiempo después descubrió que podía obtener los mismos resultados pasando el agua de un vaso a otro encima de la tinaja durante tres minutos. Los experimentos le convencieron de que sus cualidades medicinales -en particular para tratar el escorbuto- se debían al gas disuelto en ella, y en 1772 patentó un mecanismo que "impregnaba" el agua con él. El capitán Cook lo instaló en el Resolution y en el Adventure a tiempo para el viaje. Por méritos propios, el agua de soda se convirtió en el primer éxito comercial de la nueva química. El pobre Priestley no vio los beneficios comerciales que su invento podía tener, pero otro científico aficionado y relojero suizo sí lo vio: Johann Jacob Schweppe (1740-1821).

Miguel Ángel Sabadell