Un pequeño montón de polvo sobre una superficie resistente al calor y una llama, eso es todo lo que se necesita para crear este experimento. Lentamente pero con seguridad, el polvo comienza a arder. Al principio, solo hay una voluta de humo, pero luego ocurre algo casi mágico: del polvo, comienza a crecer una extraña estructura similar a una serpiente. Se retuerce y gira a medida que se extiende hacia arriba, deslizándose en espirales a cámara lenta. A medida que continúa creciendo, la ceniza se vuelve larga y similar a una serpiente, dando la ilusión de una serpiente que se levanta del suelo.
Por supuesto, no hay magia involucrada, solo química. Lo que estás viendo es básicamente un producto muy expandido.
En el corazón de la Serpiente del Faraón hay una sustancia química llamada tiocianato de mercurio (II). Cuando se calienta, el tiocianato de mercurio (II) sufre una descomposición térmica, descomponiéndose en sustancias más simples y liberando gases como disulfuro de carbono y nitrógeno. Los restos sólidos que quedan son lo que vemos como la “serpiente”.
Esta reacción química fue descubierta por Friedrich Wöhler en 1821, poco después de la primera síntesis de tiocianato de mercurio. Wöhler la describió como “la producción simultánea de un material muy ligero del color del grafito, con procesos similares a gusanos, que se van desprendiendo de sí mismos hasta alcanzar un volumen mucho mayor que el original”. Durante algún tiempo, el producto se vendió como un producto pirotécnico o un truco de fiesta, pero es extremadamente tóxico si se ingiere, por lo que se dejó de lado poco después.
Hoy en día, existe un experimento similar y más seguro que se lleva a cabo habitualmente.
La serpiente de carbón
En lugar de utilizar productos químicos peligrosos como el tiocianato de mercurio (II), la serpiente de carbón se basa en ingredientes cotidianos no tóxicos como el azúcar y el bicarbonato de sodio. El azúcar y el bicarbonato de sodio se mezclan en una proporción de aproximadamente 4 a 1. La proporción de azúcar y bicarbonato de sodio se puede ajustar ligeramente, pero esta mezcla generalmente funciona bien.
El resultado es una “serpiente” larga, negra y cenicienta que se retuerce y curva, creciendo mucho más que el pequeño montículo de azúcar y bicarbonato de sodio con el que comenzaste. Es el mismo principio físico, solo que con sustancias más seguras (aunque no tan espectacular).
Lo que sucede a nivel molecular
-El tiocianato de mercurio (II) reacciona al calor y se desintegra.
-La reacción química libera disulfuro de carbono (CS₂) y gas nitrógeno (N₂), lo que hace que la masa del polvo se expanda a medida que estos gases salen.
-El sólido en expansión forma la estructura larga, similar a una serpiente, a medida que los gases escapan y dejan atrás el carbono sólido y el sulfuro de mercurio (HgS).
Esta reacción es exotérmica, lo que significa que libera calor, lo que ayuda a mantener la descomposición continua del compuesto, creando la apariencia de la serpiente que crece de manera constante a medida que “se arrastra” fuera del fuego. Lo que vemos es principalmente ceniza basada en carbono que se enrosca en formas intrincadas debido a la expansión desigual de los subproductos de la reacción.
Un espectacular experimento de química
La Serpiente del Faraón es una de las muchas demostraciones de química diseñadas para deslumbrar al público. Estos experimentos se utilizan a menudo en entornos educativos para despertar la curiosidad por la ciencia, pero también ofrecen una visión de las sorprendentes formas en que la química afecta nuestras vidas.
Los materiales que utilizamos, los alimentos que comemos e incluso el aire que respiramos están regidos por principios químicos. Comprender los conceptos básicos de cómo las sustancias interactúan entre sí no solo profundiza nuestra apreciación del mundo que nos rodea, sino que también puede conducir a avances en tecnología, medicina y protección del medio ambiente.
Por ejemplo, la descomposición térmica (el proceso que impulsa a la Serpiente del Faraón) también está presente en procesos industriales como la fundición de metales o la producción de cemento. En menor escala, es lo que sucede cuando quemas combustible en tu automóvil o enciendes una vela en casa. El estudio de las reacciones químicas está en el centro de algunas de las innovaciones más significativas de la historia, desde el descubrimiento de nuevos medicamentos hasta el desarrollo de soluciones de energía limpia.
A menos que sepas realmente lo que estás haciendo, no deberías intentar recrear el experimento de la serpiente del faraón: prueba con el de carbono. Si bien el experimento de la serpiente de carbono es generalmente seguro y utiliza elementos domésticos comunes como azúcar y bicarbonato de sodio, aún implica llamas abiertas y reacciones químicas que requieren precaución.
Siempre realiza el experimento en un área bien ventilada, preferiblemente al aire libre, para evitar inhalar los gases liberados durante la reacción. Mantén los materiales inflamables lejos del lugar de instalación y asegúrate de utilizar una superficie resistente al calor, como arena o un plato de cerámica, para evitar incendios. Nunca dejes el experimento sin supervisión y ten agua o un extintor de incendios cerca para emergencias.
Fuente: ZME Science.
