Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Tanto el permanganato como el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) son oxidantes fuertes, de modo que podría dudarse sobre cuál de ellos actuaría como oxidante y cuál como reductor si se mezclaran. Este experimento sirve para comprobarlo.
El experimento
Consiste en mezclar en un recipiente que tenga la forma de un plato agua oxigenada de 20 vol (unos 30 mL) con etanol (20 mL). Se aplica fuego a la mezcla.
Una vez que esté ardiendo, con ayuda de algún tipo de pértiga o bien extendiendo el brazo y tras una pantalla, se espolvorean con una espátula unos 5 g de pequeños cristales de KMNO4 sólido. Se producirán detonaciones y crepitaciones y se proyectarán llamas hacia arriba.
Explicación
En las condiciones del experimento el permanganato tiene mayor poder de oxidación que el peróxido de hidrógeno y, en consecuencia, este resulta oxidado. Las correspondientes semirreacciones se pueden ajustar por el método del ion-electrón de este modo:
Oxidación: H2O2 ⟶ O2 + 2 H+ + 2 e–
Reducción: MnO4– + 4 H+ + 3 e– ⟶ MnO2 + 2 H2O
Como se ve, el ion O2– (en el que el O tiene estado de oxidación –1) se oxida a O2 (0); y, por su parte, el MnO4– (ion en el que el Mn tiene estado de oxidación +7) pasa a MnO2 (+4). Multiplicado por 3 la primera semirreacción y por 2 la segunda, sumando, agregando en la segunda los OH– necesarios para neutralizar los H+ y completando los aniones con contraiones K+ se llega a:
2 KMnO4 + 3 H2O2 → 2 MnO2 + 2 KOH + 2 H2O + 3 O2
Al añadir el permanganato en estado sólido, la superficie de sus cristales va reaccionando con el agua oxigenada y generando O2 in situ, lo que acrecienta de forma muy acusada la combustión del etanol, hasta el punto de provocar pequeñas explosiones con la emisión de las correspondientes ondas sonoras. La reacción de combustión del etanol es esta:
CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Seguridad
Para hacer este experimento hay que usar gafas de protección. Además, debe buscarse un lugar donde no haya riesgo de incendio, ya que podría saltar la mezcla ardiente. Por ello es muy conveniente utilizar una pantalla protectora y añadir el permanganato desde cierta distancia, con una espátula larga o similar.
No se debe incrementar la concentración de peróxido de hidrógeno (20 vol) o alterar las cantidades de los otros reactivos.
Referencias
- Cannon fire. Education (Royal Society of Chemistry / Nuffield Foundation). https://edu.rsc.org/resources/cannon-fire/1744.article.
Imagen de cabecera: Royal Society Of Chemistry.
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/ .
