Hoy día es muy raro encontrar que se hagan helados artesanalmente en algún hogar de nuestro país, más bien se compran en el Supermercado. Sin embargo, hace alrededor de 50 años era bastante común encontrar un "bote" para hacer helados, el cual consistía en un depósito de aluminio colocado dentro de una vasija de mayor diámetro, generalmente de madera, dejando un espacio de unos 8 - 10 cms. entre ambos depósitos. Un engranaje conectado a una manilla movía el depósito concéntrico interior alrededor de un eje que tenía unas paletas que permanecían fijas en el interior del depósito de aluminio mientras éste giraba (ver esquema); en el espacio entre los dos depósitos se colocaba hielo picado el que se cubría con "Sal de Cocina" y con algún género para aislar mejor el hielo con sal y así mantener la temperatura bajo cero grado Celcius. Efectivamente, al colocar sal (Cloruro de Sodio, NaCl) mezclada con hielo, ésta tiende a disolverse lentamente en la pequeña cantidad de agua que se produce al derretirse el hielo, pero para ello necesita calor, el cual lo obtiene del agua y hielo que la rodean, bajando aún más la temperatura del hielo, el que se mantiene con facilidad algunos grados por debajo del 0ºC. Dentro del depósito de aluminio se colocaba la mezcla de ingredientes que iban a constituir el "helado"; el conjunto de ingredientes se helaba lentamente, mientras se hacía girar la manilla, siendo revuelto por las paletas interiores hasta convertirse en un delicioso y cremoso helado artesanal.


El proceso de disolución del Cloruro de Sodio en agua requiere energía, ya que deben separarse el Na+ y el Cl^- que se encuentran unidos por fuerzas electrostáticas en el cristal y posteriormente solvatarse en el solvente quedando al estado de iones en la solución. El balance energético de estos procesos puede dar un resultado positivo o negativo, es decir, en algunos casos se requiere energía para disolver un sólido y en otros casos se desprende energía, también en forma de calor. En el caso particular de una disolución, el calor desprendido o absorbido se llama "Calor de Disolución", o mejor "Entalpía de Solución", DH_soln.


El proceso de disolución del NaCl en agua, se puede representar por:


NaCl (s) --H₂O--> Na+ (ac) + Cl- (ac) DH_soln = 4,0 kJ


Cuando un proceso químico absorbe calor, como en el caso de la disolución del NaCl, se dice que es "endotérmico" (DH positiva) y cuando se desprende calor se llama "exotérmico" (DH negativa).


En el caso del Cloruro de Sodio, el calor de disolución es relativamente bajo y por lo tanto no enfría drásticamente la mezcla NaCl - Hielo, pero la mantiene perfectamente por debajo de 0ºC, alrededor de -10ºC, dependiendo de las condiciones de aislación del sistema (se supone que una mezcla de 33 partes de sal de cocina con 100 partes de hielo picado, deben bajar la temperatura aproximadamente hasta -20ºC).


En la Tabla adjunta (Figura 2) se dan los calores de disolución de algunos compuestos iónicos. Se puede apreciar que algunos compuestos necesitan bastante más calor que el Cloruro de Sodio para disolverse, en cambio otros desprenden cantidades apreciables de calor.


Al igual que los procesos de disolución las reacciones químicas en general desprenden o absorben calor al producirse, es decir, pueden ser exotérmicas o endotérmicas. Por ejemplo el sodio metálico al colocarlo en agua reacciona con el solvente (H₂O) liberándose 367,5 kJ de calor, de acuerdo a:


2 Na (s) + 2 H₂O (l) --> 2 NaOH (ac) + H₂ (g); DH = -367,5 kJ


Es decir, el cambio de "entalpía" de esta reacción es negativo; el sistema ha disminuido en 367,5 kJ; se trata de una reacción exotérmica.

(sigue)

Daniel Ajoy <da.ajoy@...> ha scritto: