Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Existen ciertos compuestos que se alteran por la luz cambiando de color. Si tales compuestos se extienden sobre una superficie y esta superficie la iluminamos selectivamente, es decir, unas áreas de ella sí y otras no, las áreas iluminadas mostrarán una coloración distinta de las que quedaron a oscuras. Este es el fundamento químico de la fotografía.
El proceso ha sido ampliamente aplicado y mejorado durante muchos años antes de la irrupción de la fotografía digital, pero la realización de fotografías mediante técnicas tradicionales como las basadas en haluros de plata sigue siendo una actividad de gran valor didáctico en química.
Se dice que en el siglo XIII Alberto Magno ya describió algunas propiedades del nitrato de plata y más tarde, en el siglo XVI, George Fabricius conocía el cloruro de plata. Pero fue Wilhem Homberg, en el siglo XVII, quien observó las peculiaridades fotoquímicas de estos compuestos. No obstante, no fue hasta 1839 cuando Louis Daguerre descubrió lo que se llamó el daguerrotipo, la primera técnica fotográfica, basada en las propiedades de la plata.
El experimento
En primer lugar se va a necesitar una plantilla. Puede ser una superficie de cartulina o metal que se perfora de modo que se formen letras, figuras (como la que se ve en la imagen), etc.; o pueden ser objetos opacos (por ejemplo letras recortadas o una llave); o también un plástico transparente en el que se hayan impreso letras o dibujos con alguna tinta que no deje pasar la luz, etc. Incluso se puede probar con un negativo fotográfico.
Seguidamente se preparan 10 mL de una disolución 0,1 M de cloruro de potasio y otra del mismo volumen y concentración de nitrato de plata. Esta última debe prepararse con agua destilada o desionizada, no de grifo (pues la de grifo puede contener cloruros que precipitarían con la plata).
Con un pincel se impregna de disolución de cloruro de potasio un trozo cuadrado de papel de filtro de unos 10 cm de lado y se deja secar (o se utiliza un secador). Después, trabajando con la mínima iluminación posible, se impregna este mismo trozo de papel con nitrato de plata y se seca.
Finalmente, se coloca sobre el papel la plantilla y el conjunto se expone al sol hasta que se vea a través de los huecos de la plantilla que el papel se oscurece.
Otra posibilidad es mezclar disoluciones de cloruro de potasio y nitrato de plata, filtrar el precipitado blanco que se va a formar, extenderlo sobre un papel y aplanarlo lo mejor posible con ayuda de un objeto adecuado, y por último colocarle encima la plantilla. Todo esto se debe hacer con muy poca iluminación. Después, el conjunto se expone al sol.
Las dos alternativas tienen un inconveniente: cuando se retire la plantilla, las zonas blancas de esta se acabarán oscureciendo con el tiempo pues en ellas también existe el compuesto fotosensible. Una forma de evitarlo es colocar primero la plantilla sobre el papel seco, pulverizar seguidamente sobre ella la disolución de cloruro de potasio, dejar secar y después pulverizar la disolución de nitrato de plata. De este modo, la propia plantilla evitará que se forme compuesto fotosensible donde no se desea.
en las zonas huecas de la plantilla, que es donde ambos reactivos entrarán en contacto. Luego se expone todo a la luz solar y se verá cómo se ennegrecen las partes iluminadas. Tras dejar secar, al retirar la plantilla quedarán blancas las zonas en las que las microgotas de nitrato de plata no entraron en contacto con el haluro alcalino.
Variante
Si solo se quiere comprobar el efecto de la luz sobre estas sustancias se puede plantear un experimento más simple. Consiste en verter unos 5 mL de la disolución de cloruro de potasio en un tubo de ensayo y añadir aproximadamente 1 mL de la disolución de nitrato de plata. Se formará un precipitado blanco. Si el tubo se expone a la luz solar, con el paso de los minutos se observará que el color blanco va pasando a gris y se va oscureciendo cada vez más.
Este mismo experimento se puede hacer con bromuro y con yoduro de potasio en vez de con cloruro de potasio. En el caso del bromuro el precipitado será de color crema; en el caso del yoduro, amarillo. Si se exponen a la luz, el oscurecimiento será mucho más lento que cuando se emplea cloruro de potasio, e incluso es posible que ni se llegue a observar en estas condiciones.
Por otra parte, es interesante probar con las sales de bromuro y yoduro el primer experimento, el del impregnado del papel.
Fundamento
Los haluros de plata se pueden usar como compuestos para producir fotografías en blanco y negro porque la radiación ultravioleta de los rayos del sol produce en ellos una reacción de oxidación-reducción que libera plata metálica finamente dividida, que es de color negro. La reacción fotoquímica formadora de plata es muy compleja pero puede resumirse de este modo:
AgX ⟶ Ag + ½ X2
donde X es Cl, Br o I.
El haluro de plata (insoluble) que se necesita se puede obtener a partir de nitrato de plata (que es una sal soluble en agua) y un haluro de potasio o de sodio (MX):
MX(aq) + AgNO3(aq) ⟶ AgX(s) + MNO3(aq)
donde M es K o Na y X es Cl, Br o I.
Hay varios modos de realizar la reacción, como se indicó en la sección anterior. Por ejemplo, uno es mezclar una disolución del haluro en cuestión (cloruro, bromuro, yoduro) con una disolución de nitrato de plata y trabajar con el precipitado del haluro de plata (AgX) correspondiente. Otro es generar el precipitado directamente sobre un papel de filtro para obtener lo que podríamos llamar un papel fotográfico. Esto se puede hacer impregnando el papel con ambas disoluciones o pulverizarlas sobre él.
Precauciones
Las disoluciones que se emplean en este experimento son de bajo riesgo. En todo caso, tendría algo más riesgo la de AgNO3 si la concentración o la cantidad necesaria de ella fuera alta, que no es el caso. Eso sí, este compuesto produce mancha en la piel que pueden tardar días en quitarse.
Referencias
- Making a photographic print using silver halides. Education (Royal Society of Chemistry / Nuffield Foundation), 2016. https://edu.rsc.org/experiments/making-a-photographic-print-using-silver-chloride/454.article.
- Fotografía. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Fotograf%C3%ADa.
- Silver bromide. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Silver_bromide.
- Demostrating simple phochemistry with silver chloride. Instructables. https://www.instructables.com/id/Demonstrating-Simple-Photochemistry-with-Silver-Ch/.
T. H. James y G. Kornfeld. Reduction of Silver Halides and the Mechanism of Photographic Development. Chem. Rev. 1942, 30, 1–32. DOI: 10.1021/cr60095a001.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
