Jardín químico

Objetivo
  • Construir un auténtico “bosque” formado por figuras verticales formadas por la precipitación de sales minerales
Introducción
Con silicato de sodio (Na2SiO3), llamado “vidrio soluble”, y sales coloreadas solubles en agua (p.e. sulfato de cobre (II) y/o hierro (II), cloruro de hierro (III) y/o de cobalto (II) etc.) pueden generarse formas arborescentes de colores, constituidas por pequeños cristales superpuestos de silicato de los diferentes iones metálicos.
Materiales
Productos
  • Un recipiente transparente de vidrio
  • una probeta
  • Un mortero
  • Vidrios de reloj
  • Tubos de ensayo
  • Silicato sódico (“vidrio líquido”)
    Agua
    Arena
    Sales minerales, como por ejemplo: sulfato ferroso, sulfato cúprico, cloruro de cobalto, sulfato de níquel, nitrato cálcico, sulfato de manganeso, cloruro férrico
Realización práctica
  • 1.- Se mezcla en un vaso 100 ml de una disolución comercial de silicato de sodio y 200 ml de agua.
  • 2.- Se cogen pequeñas cantidades de las sales indicadas.
  • 3.-Preparamos el “hábitat” de nuestro bosque: se echa arena al recipiente -que hará el papel de suelo-, agua y vidrio líquido. Se deja reposar el tiempo suficiente para que la arena sedimente bien y aparezca sin turbidez la mezcla formada por el silicato sódico y el agua.
  • 4.- En ese momento ya se podrá esparcir -con cuidado y casi de uno en uno- los cristalitos de las sales minerales.
Jardín químico en vaso
Jardín químico en tubos de ensayo
  • 5.- Al cabo de poco tiempo se forman silicatos metálicos con formas curiosas: “agujas” blancas (Mn(II) y Ca(II)), violetas (Co(II)), arbustos verdes de (Ni(II)) y ocres (Fe(II)). Dado los distintos coloridos de esos silicatos, la apariencia es de un pequeño bosque de múltiples colores.
  • También puede hacerse de forma individual para cada tipo de sal en tubos de ensayo.
Precauciones
Hay que tener un poco de paciencia para, antes de añadir las sales, conseguir que el líquido que se posa sobre la arena esté perfectamente incoloro y transparente.
No hay que extrañarse –no obstante- si, una vez formado el bosque, se va “derrumbando” al cabo de unos días.
Al cabo de dos o tres días, cuando los “árboles” ya no crecen más, con la ayuda de una pipeta o sifón puede extraerse la disolución que envuelve el “jardín” y sustituirla por agua a fin de que se conserve mejor.

Explicación científica
Los silicatos metálicos reaccionan con el silicato de sodio para formar una membrana delgada de silicato insoluble. El agua atraviesa la membrana por ósmosis haciendo que está se expanda primero para acabar rompiéndose. Ello provoca la formación de una nueva membrana y la repetición del proceso. El resultado final es la aparición de una serie de columnas de silicatos metálicos coloreados.
La ecuación correspondiente de la reacción es:

Na2SiO3 + …CuSO4   ®   CuSiO3 + Na2SO4
(soluble)   (soluble)   (insoluble) (soluble)

Reacciones análogas ocurren con cada uno de los iones metálicos añadidos y así va creciendo el “jardín químico”.
El jardín químico
Curiosidades y otras cosas

Bibliografía

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