Combustión de una vela

Para realizar esta experiencia necesitaremos:

• 1 Vaso.
• 1 Plato.
• 1 Vela.

Desarrollo:

En este experimento vamos a estudiar la combustión de una vela, y vamos a ver cómo es necesaria la presencia de oxígeno para la combustión y cómo este oxígeno se consume en el proceso. Se trata de un experimento muy famoso que realizó Antoine Lavoisier en la segunda mitad del siglo XVIII.

Para empezar, colocamos agua en el plato e introducimos dentro de él la vela.

Si encendemos la vela y la tapamos con un vaso, ¿qué fenómeno observaremos a continuación? Veremos cómo la vela, poco a poco, va dejando de arder; hasta que se extingue por completo la llama. A la vez, observa cómo el nivel del agua va subiendo en el interior del vaso. ¿Por qué ocurre esto?

Explicación:

Pues, por un lado, por una causa química y, por otro, por una causa física:

Cuando arde una vela tiene lugar una reacción de combustión. Lo que arde realmente no es la mecha que sale de ella, sino la cera  de la que está hecha. Con el calor, la cera primero funde y luego se evapora. La cera en forma gaseosa y en contacto con el oxígeno del aire experimenta una reacción química en la que se desprende mucha energía (en forma de calor y luz). El resultado es la llama. La reacción química que tiene lugar es:

                    parafina + O₂ ------->  CO₂ + H₂O 

Como la parte química no nos interesa demasiado, pasaremos a explicar la parte física:

La pregunta ahora es: ¿por qué sube el nivel del agua en el interior del vaso?

En la reacción se consume un gas, el oxígeno, que forma parte del aire. Pero se forma otro, el dióxido de carbono obtenido en toda combustión. Resulta que el volumen de dióxido de carbono producido es más pequeño que el volumen de oxígeno que se consume. El resultado es que en el interior del vaso, el volumen de gas final es menor que el inicial. Eso hace que disminuya la presión en el interior y, por ello, sube el agua para que la presión interior iguale a la presión que hay en el exterior (presión atmosférica) o, en su defecto, pase a ocupar el volumen que dejó el oxígeno al convertirse en dióxido de carbono.

Tambien podemos decir que el agua nunca regresará al fondo del plato por sí misma, ya que necesita que entre nuevamente oxígeno al vaso para que pueda descender el nivel del agua. Por ello decimos que una materia se cambia por otra y esto compensa la presión.