Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
La reacción entre el cloro y el acetileno es de las llamadas hipergólicas, por lo que puede producir explosiones si no se controla de la manera correcta. La alta reactividad de estas sustancias y el hecho de que no se necesita oxígeno hacen que sea posible llevar a cabo la reacción de forma más segura bajo agua. Se producen unos curiosos efectos pirotécnicos… mojados.
El experimento
Se llena de agua una probeta de 1 L. Se agregan unos 100 mL de lejía a un erlenmeyer de 250 mL con tapón agujereado.
Se hace pasar un tubo de silicona por el orificio del tapón del erlenmeyer de manera que no baje mucho en el interior, ya que deberá estar siempre por encima del nivel del líquido. El otro extremo del tubo se introduce dentro del agua de la probeta.
En una campana extractora se añaden con cuidado unos 10-20 mL de ácido clorhídrico 6 M al matraz erlenmeyer que contiene a la lejía. Al entrar en contacto el HCl con la lejía se empezará a generar cloro gaseoso. Poner rápidamente el tapón al erlenmeyer. Se verá que empieza a burbujear el cloro en la probeta.
Se añade un poco de carburo de calcio a la probeta (empezar con muy poco para ver los efectos).
Se agita un poco el matraz erlenmeyer para que genere más cloro. Comenzarán a producirse pequeños destellos. Si se apagan las luces se observarán mucho mejor.
Si se dejan de producir los destellos se puede añadir más carburo de calcio.
Explicación
De la reacción ácido-base entre el HCl y el hipoclorito de la lejía surge el gas cloro y de la hidrólisis del carburo de calcio el gas acetileno:
HCl + NaOCl ⟶ Cl2 + NaCl + H2O
CaC2 + H2O ⟶ HC≡CH + Ca(OH)2
Los destellos se originan por la reacción entre el cloro y el acetileno. Los halógenos, por su alta afinidad electrónica, tienen una gran tendencia a captar electrones. Y el acetileno, por poseer un triple enlace, ofrece una región de alta densidad electrónica que puede ser atacada por el halógeno. Se han descrito dos reacciones de adición que producen, respectivamente, dicloroeteno y tetracloroetano:
HC≡CH + Cl2 ⟶ ClHC=CHCl
ClHC=CHCl + Cl2 ⟶ Cl2HC–CHCl2
Por otro lado, el cloro también puede reaccionar con el hidrógeno del acetileno generando ácido clorhídrico y carbono, siendo este último el causante de un humo negro que se produce en la reacción:
HC≡CH + Cl2 ⟶ 2 HCl + 2 C
Precauciones
Esta reacción debería realizarse en campana de gases porque genera gases tóxicos: cloro, acetileno e hidrocarburos clorados. Además, se realiza en un medio muy ácido (HCl), por lo que pueden producirse salpicaduras corrosivas. Finalmente, puede saltar materia inflamada fuera del recipiente.
Bibliografía
- “Underwater Fireworks”, Reaction of Chlorine and Acetylene. Flinn Scientific, 2016. https://www.flinnsci.com/underwater-fireworks-reaction-of-chlorine-and-acetylene/dc91234/.
Imagen de cabecera: Sciencelabsupplies.com.
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/ .
