Gusano del azúcar

Procedimiento

• Pesa 40 g de azúcar y colócalos en un vaso de precipitados.
• Mide 12 mL de ácido sulfúrico.
• Añade con cuidado los 12 mL de ácido sulfúrico al vaso de precipitados con azúcar. Trabaja dentro de la campana extractora.
• Remueve bien con la varilla agitadora de cristal, durante aproximadamente un minuto, hasta que el ácido sulfúrico se haya mezclado con el azúcar.
• Déjalo reposar 2 ó 3 minutos y observa la reacción.

Explicación teórica

Una de las demostraciones más espectaculares de la química es también una de las más sencillas. Se trata de la deshidratación del azúcar (sacarosa) con ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico elimina el agua del azúcar en una reacción fuertemente exotérmica, liberando calor, vapor y gases de óxido de azufre. Además del olor a azufre, la reacción produce un olor parecido al del caramelo. El azúcar blanco se convierte en un tubo negro carbonizado que sale del vaso de precipitados, de ahí el nombre de «gusano».

El azúcar es un hidrato de carbono, por lo que cuando se elimina el agua de la molécula, ésta se deshidrata y rompe enlaces, formando carbono, agua y una mezcla de otros gases.

_C12H22O11 + _H2SO4 12 C + 11 _H2O+ _H2SO4

Aunque el azúcar se deshidrata, el agua no se pierde, sino que permanece en estado líquido con el ácido sulfúrico. Cuando el ácido sulfúrico entra en contacto con el agua, se produce una dilución altamente exotérmica (liberando energía en forma de calor), que hace que el agua se evapore e impulse la masa de azúcar carbonizada hacia el exterior.

Simultáneamente, se produce un proceso de oxidación de los átomos de carbono presentes en la molécula de azúcar por la acción del ácido sulfúrico. Se obtiene dióxido de carbono y ácido sulfuroso, que se descompone rápidamente en dióxido de azufre y agua:

Oxidación: C + 2 H _2OCO ₂ + 4 H ⁺ + 4 e ^–
Reducción: SO^₄₂– + 2 H ⁺ + 2 e ^– SO^₃₂– + H _2O
Proceso global: C + 2 H _{2SO 4} CO ₂ + 2 H _{2SO 3}
Al mismo tiempo: H _{2SO 3} SO ₂ + H _2O