Millones de personas han quedado maravilladas al ver cómo una sustancia puede ser sólida, líquida y gas al mismo tiempo

Un video no de farándula ni de deportes ni de política, sino de fisicoquímica se ha hecho viral en YouTube. Cuenta con más de 7.2 millones de vistas y muestra cómo una sustancia es sólida, líquida y gas simultáneamente.

Se trata del ciclohexano, un hidrocarburo transparente con un aroma parecido al de la gasolina.

“En condiciones normales se encuentra en estado líquido. Es una sustancia muy volátil debido a que tiene una presión de vapor alta y un punto de fusión de 6 grados Celsius. Si se tuviera almacenado en el refrigerador, estaría en estado sólido”, explica en entrevista para Tec Review, María del Carmen Ortega Alfaro, investigadora del Departamento de Química de Radiaciones y Radioquímica en el Instituto de Ciencias Nucleares, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

El ciclohexano, según esta experta, se suele obtener a partir de la descomposición térmica del petróleo (cracking), en la cual ocurre el rompimiento de hidrocarburos de alto peso molecular con generación de otros más livianos. Además de que se utiliza a nivel industrial en la extracción de aceites, en la producción de pinturas o en la síntesis del nylon.

“Cuando se modifica la presión del recipiente donde está contenido el ciclohexano se puede cambiar la temperatura a la cual cambia su estado de sólido a líquido o de líquido a gas; entonces disminuyendo ligeramente la presión se puede encontrar un punto que en fisicoquímica se conoce como el punto triple, en que a presión y temperatura determinadas esta sustancia puede estar en los tres estados de la materia”, platica esta científica de la UNAM.

El trasfondo científico

Tal como se mira en el video, para que esta sustancia alcance el punto triple en laboratorio, debe estar en un matraz, el cual se conecta a una bomba de vacío que permite disminuir de manera controlada la presión del recipiente y, en consecuencia, aumentar ligeramente la temperatura. “Entonces es posible reproducir las condiciones para que el ciclohexano coexista en los tres estados de la materia”.

Ortega cuenta que este experimento es recurrente en los laboratorios de fisicoquímica de carreras como química o ingeniería química. El agua no se utiliza porque para llevarla al punto triple habría que disminuir mucho la presión. Se tendría que tener una bomba de vacío más especializada no disponible para fines de docencia.

“En el caso del ciclohexano no se necesita generar un alto vacío para encontrar esas condiciones del punto triple”, aclara.

Esta investigadora también asegura que el estudio del punto triple del ciclohexano es crucial para comprender los diagramas de fases de las sustancias.

“Los diagramas de fases son modelos que permiten predecir los cambios de estado. Se trata de gráficas que se construyen a partir de datos de presión y temperatura”, afirma.

De este modo, de acuerdo con Ortega, se pueden dibujar los cambios entre la fase líquida y la fase vapor o entre la fase líquida y la fase sólida. Entonces es posible trazar tres líneas cuya intersección es el punto triple.

Este conocimiento es útil, por ejemplo, para garantizar el proceso correcto en una fábrica. “Ahí no debe generarse un vacío cercano al punto triple, porque entonces se congelaría el ciclohexano y no se podría eliminar fácilmente del producto obtenido”, concluye Ortega.

Fuente: tecreview.tec.mx