Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Existe una versión del experimento de la botella azul muy interesante. Como la clásica, implica una serie de ciclos de oxidación-reducción con alternancia de color azul (debido al azul de metileno) y desaparición del color en una disolución según se agite o se deje en reposo. La diferencia principal con el experimento clásico, que se hace con glucosa, es que en este se emplea ácido ascórbico. El experimento sirve para ilustrar conceptos de cinética química y reacciones de oxidación-reducción y tiene la ventaja de que los ingredientes se pueden conseguir fácilmente.
El experimento
El experimento puede hacerse en una botella de refresco de 2 litros, transparente, y llena en sus dos tercios de agua a la que se agrega una cucharadita de vitamina C granulada o en polvo, unas cuatro gotas de disolución de azul de metileno, media cucharadita de sal de mesa y un cuarto de cucharadita de sulfato de cobre del 1,6 % en Cu.
El ácido ascórbico puede obtenerse de pastillas de vitamina C (estas deberían ser lo más puras posible, sin saborizantes). El azul de metileno (al 5 %) lo venden en tiendas de animales, para acuarios. El sulfato de cobre(II) de la concentración que se necesita se vende en droguerías. Se puede usar sal de cocina (yodada o no). El agua puede ser desionizada o de grifo, pero el pH es importante: se recomienda que el medio tenga un pH de aproximadamente 3 (se puede agregar más ácido ascórbico para bajar el pH o bicarbonato de sodio para subirlo si es necesario).
Dejar que la botella permanezca en reposo durante unos 5 minutos. Cuando se agite, la disolución se volverá azul; al dejarla reposar se tornará transparente.
Variantes
Para hacer un estudio de las claves de esta reacción, esta se puede repetir con diversas modificaciones. Así, se puede hacer sin añadir la vitamina C. El color permanecerá azul. Después, se puede hacer sin añadir sulfato de cobre y sí los demás ingredientes. La disolución se volverá incolora, pero el color azul no retornará fácilmente al agitar.
También cabe cambiar las cantidades de los reactivos. Por ejemplo, se puede añadir el doble o el cuádruple de vitamina C. En otra prueba se puede agregar la mitad de azul de metileno, y en otra el doble. O se puede cuadruplicar la cantidad de sulfato de cobre(II).
Se obtendrá un color azul más intenso usando más azul de metileno; menos vitamina C también ayudará. Con menos azul de metileno la decoloración será más rápida. El aumento de vitamina C y Cu2+ también funcionarán en ese sentido.
Explicación
Los efectos de color se deben a la reducción del azul de metileno por el ácido ascórbico y la reoxidación del azul de metileno por O2 con la ayuda de Cu(II) que actúa como catalizador, contribuyendo también los iones Cl– como ligandos del Cu (en realidad, la reducción del colorante no requiere del catalizador, pero este la acelerará; sin embargo, la etapa de oxidación sí lo requiere). Hay que tener en cuenta que los iones de cobre hidratados también son coloreados, pero su concentración es tan pequeña que su color no afectará.
Nótese que, aunque el O2 no se menciona como ingrediente, es el reactivo más importante. Eso lo delata el hecho de que en la interfaz disolución-aire casi siempre existirá una capa delgada de color azul debido a la difusión de O2 atmosférico. Otra pista de que se consume oxígeno es que, si se cierra muy bien la botella que contiene a la disolución, aquella encogerá poco a poco debido a la disminución de presión por la consumición de oxígeno.
Bibliografía
- M. N. Noble. Out of the Blue. J. Chem. Educ. 2003, 80, 536A. DOI: 10.1021/ed080p536A.
- W. E. Wellman et al. Greening the Blue Bottle. J. Chem. Educ., 2003, 80, 537. DOI: 10.1021/ed080p537.
Imagen de cabecera: Royal Society Open Science.
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/ .
