Laboratorio en Casa: ¿Podemos «congelar» la luz?

¿Alguna vez te has preguntado por qué las pulseras de las fiestas brillan con tanta intensidad y luego se apagan? No es magia, es una reacción química en cadena que podemos manipular en la cocina de nuestra casa.

Quimioluminiscencia

A diferencia de una bombilla que brilla por calor (incandescencia), las pulseras generan luz mediante una reacción química. Dentro de la pulsera hay dos compartimentos separados: una solución de un éster de oxalato y un tinte fluorescente, y una ampolla de vidrio con peróxido de hidrógeno (agua oxigenada).

Al doblar la pulsera, el vidrio se rompe, los líquidos se mezclan y ¡bum!, comienza la danza de electrones.

La Práctica: ¿Podemos «congelar» la luz?

En esta práctica demostraremos cómo la energía térmica influye en la cinética química (la velocidad de las reacciones).

Materiales

• 3 pulseras luminosas (del mismo color y tamaño).
• Un vaso con agua muy fría (con hielo).
• Un vaso con agua caliente (no hirviendo, aproximadamente 60°C).
• Un vaso con agua a temperatura ambiente.
• Un cronómetro.

Procedimiento

1. Activación: Dobla las tres pulseras al mismo tiempo para que empiecen a brillar. Agítalas bien.
2. Inmersión: Coloca una pulsera en el agua helada, otra en el agua caliente y deja la tercera sobre la mesa (control).
3. Observación: Apaga las luces y observa la intensidad del brillo en cada vaso durante 5 a 10 minutos.

¿Qué está pasando?

La clave aquí es la Ecuación de Arrhenius, que nos dice que a mayor temperatura, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más energía.

• En el agua caliente: Las moléculas chocan con tanta frecuencia que la reacción ocurre muy rápido. El brillo es muy intenso, pero la pulsera se agotará mucho antes.
• En el agua fría: El movimiento molecular se ralentiza. Hay menos choques efectivos, por lo que la luz es tenue, pero la reacción durará mucho más tiempo (por eso mucha gente guarda estas pulseras en el congelador para que duren hasta el día siguiente).

Dato Curioso: La quimioluminiscencia es lo mismo que hacen las luciérnagas, pero ellas usan una enzima llamada luciferasa.

Seguridad: Recuerda no cortar las pulseras, ya que el líquido puede irritar la piel y el vidrio del interior es muy fino. Igualmente, no intentes colocarla en agua muy caliente (100ºC). El plástico podría derretirse y la presión interna rompería la ampolla de forma peligrosa.

Hoja de Registro

Copia esta tabla para anotar tus observaciones. Recuerda que la intensidad del brillo puedes calificarla del 1 al 5 (donde 1 es casi apagado y 5 es brillo máximo).

Preguntas de Análisis

1. ¿En cuál de los vasos la reacción ocurrió más rápido? (Pista: El brillo más intenso indica una reacción más veloz).
2. Si quieres que una pulsera te dure encendida hasta la noche siguiente, ¿dónde deberías guardarla?
3. ¿Qué pasaría si metemos la pulsera en agua hirviendo (100 ºC)?

Análisis final 

Imagina que las moléculas son personas que quieren saltar una valla para pasar al otro lado (convertirse en luz).

• El agua fría es como si las personas estuvieran cansadas; pocas tienen fuerza para saltar la valla.
• El agua caliente es como darles una bebida energética; ¡todos saltan al mismo tiempo! Hay mucha acción de golpe, pero se cansan (se agotan los reactivos) más rápido.