¿Cómo hacer tu propio coche propulsado por energía química?

19 de septiembre de 2014

Este post podría llamarse fácilmente:
"Cocina el combustible para tu coche"
"¿Qué hacer con el cartón, los envases y las tapas de las botellas? Un coche"
"Sugerencias bizarras para domingos siniestros, oscuros, fríos, lluviosos... y con resaca ¿Cómo superarlos?"
(...)

El coche de propulsión química que propongo es simplemente un juguete propulsado por una reacción que libera gas en la parte posterior. Aunque este post se parezca más a una receta de cocina, no te has equivocado de blog (¿o sí?). 

Coche casero de propulsión química [equipo JHR]

Ingredientes:
- Vinagre (5% de ácido acético)
- Bicarbonato sódico

Materiales:
- Botella de plástico de ~750ml
- Caja de cartón para hacer el cuerpo o cualquier elemento que pueda ser utilizado para tal
- Tapones para hacer las ruedas o cualquier elemento que pueda ser utilizado para tal
- 3 tornillos y arandelas o tuercas de 3 pulgadas
- Globos
- Trozos de papel de capa fina

Herramientas:
- Tijeras
- Cutter
- Cinta adhesiva

Tiempo (aproximado) de preparación: 2-4 horas

Reacción química:
Ácido acético(aq.) + Bicarbonato Sódico(s) => Agua(l) + Dióxido de Carbono(g) + Acetato Sódico (aq.)

[ CH3COOH(aq.)+H2O(l) ] + NaHCO3(s) => H2O(l) + CO2(g) + NaCH3COO(aq.)

La reacción requiere un mol de ácido acético y un mol de bicarbonato de sodio para producir un mol de dióxido de carbono en estado gas. En este experimento se utiliza siempre vinagre en exceso para asegurar que todo el bicarbonato sódico se disuelve y reacciona.

Procemidiento:

    1) Producción de gas (Opcional)
Antes de construir el coche, es una buena idea comprender la cantidad de gas que se producirá
En una botella de plástico (cualquier botella de aprox. 750 ml con una boca pequeña) añadir 100 ml de vinagre y 50 ml de agua.
Envolver aproximadamente 6 g de bicarbonato sódico en una sola capa de papel y añadir al líquido.
Cubrir inmediatamente la boca de la botella con un globo y mantenerlo para evitar fugas de gas.
Agitar con cuidado la botella para animar la mezcla.
En este momento la reacción producirá gas y hará hinchar el globo.
Medir el diámetro del balón con una cinta métrica. Considerando el globo esférico, puedes calcular el volumen del gas (V=PI/6*D^3).
Repetir varias veces con proporciones diferentes. Esto ayuda a encontrar la mezcla más apropiada (las proporciones originales son para una relación molar 1:1).

    2) Construcción del coche
El cuerpo del coche puede ser construido a partir de casi cualquier cosa que permita poner las ruedas en una plataforma capaz de soportar el peso de la botella con la disolución (cartón o plástico). El de la fotografía es un modelo muy rudimentario, de tres ruedas, y hecho (casi todo) con basura de los contenedores amarillo y azul. El conjunto tornillos, arandelas/tuercas hacen de ejes. 
El motor del coche es la botella que contiene la reacción. Debe tener un sellado hermético, pero que pueda abrirse fácilmente. En el modelo de la fotografía se ha utilizado un tapón abre fácil, tipo "válvula manual".

    3) Pruebas
Lo primero es comprobar la estabilidad estructural (reconstruir si es necesario).
Añadir 100 ml de vinagre y 50 ml de agua.
Envolver en una capa fina de papel 6-6.5 gramos de bicárbonato sódico.
En horizontal, agitar un poco la mezcla (situar el coche en una superficie sucia, que tenga al menos 4 metros de longitud).
Esperar unos ~15 segundos, abrir el tapón o, mejor dicho, la "válvula manual" y...

Resultado:

Agradecimientos al equipo JHR.

1 comentario:

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