Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
En las cavernas, las estalactitas y estalagmitas se forman por un equilibrio químico entre el carbonato de calcio (insoluble) y el bicarbonato de calcio (soluble). El proceso puede durar mucho tiempo (hasta miles de años), por lo que este experimento no trata de reproducirlo. Simplemente se persigue, inspirándose en él, formar estalactitas y estalagmitas cristalizando bicarbonato de sodio.
El experimento
Basta disponer de un hilo de algodón o lana (también serviría uno acrílico) de un metro aproximadamente, que se dobla por la mitad dos veces y se retuerce. Con sendos clips se sujeta a las paredes de dos vasos de agua de modo que forme una especie de catenaria (es decir, que el hilo quede un poco colgante).
Se prepara una disolución saturada de bicarbonato de sodio en agua caliente a la que se puede añadir un colorante alimentario si se desea. Se vierte la disolución saturada en cada vaso, guardando la sobrante para reponer si es necesario. Deberían verse cristales en uno o dos días; más tarde se apreciará la formación de estalactitas y después la de estalagmitas. En cualquier caso, hay que tener en cuenta que este experimento es lento, pudendo prolongarse durante semanas.
Variante
Si no se dispone de bicarbonato de sodio, se puede sustituir por otra sustancia que produzca fácilmente cristales, como azúcar o sal.
Fundamento
Aunque, como se dijo anteriormente, este experimento no pretende reproducir la formación de estalactitas y estalagmitas en las cavernas, sí se puede utilizar como excusa para explicar este fenómeno natural, que se basa en el siguiente equilibrio químico:
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) ⇌ Ca(HCO3)2(aq)
La calcita de las rocas (CaCO3) es un mineral muy insoluble, pero en presencia del CO2 disuelto en el agua de lluvia o en aguas superficiales forma bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2), que es soluble y es arrastrado por el líquido, penetrando en hendiduras. Cuando el agua se evapora, el proceso transcurre en sentido inverso (es una mera aplicación del principio de Le Châtelier). Las sucesivas cristalizaciones y redisoluciones dan lugar a las estalactitas (cuando se forman gotas conteniendo bicarbonato en los techos de las cavernas) o estalagmitas (si las gotas llegan a caer).
Por otra parte, en el experimento se propone el uso de bicarbonato de sodio en vez de bicarbonato de calcio porque aquella sal es más soluble. Y lo que sucede es un equilibrio de solubilización / cristalización en el que también interviene el agua:
NaHCO3(s) ⇌ NaHCO3(aq)
La cristalización se producirá principalmente en el hilo, formándose así las estalactitas, pero eventualmente podrían caer gotas de las que se también surgirían cristales (las estalagmitas) cuando el agua de estas se evaporare.
Referencias
- A. M. Helmenstine. Make Baking Soda Stalactites and Stalagmites. ThoughtCo2018. https://www.thoughtco.com/baking-soda-stalactites-and-stalagmites-606239.
Imagen de cabecera: Mad Science of West New Jersey.
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/ .
