El método científico

Es el trabajo de investigación que utilizan los científicos para hacer nuevos descubrimientos , corregir y ampliar conocimientos previos o verificar fenómenos existentes

El método científico está basado en una serie de fases comunes en cualquier investigación científica.

Etapas del método científico

De forma general, podemos definir las siguientes etapas o fases:

1. Observación: Identificar un fenómeno o problema que nos despierte curiosidad
2. Formulación de preguntas: Búsqueda de información. Esta información la podemos buscar en libros, revistas especializadas, artículos, podcast de ámbito científico…
3. Hipótesis: Proponer una posible explicación o respuesta a la pregunta formulada.
   • La hipótesis tiene que cumplir una serie de requisitos; debe ser clara, precisa y que se pueda comprobar experimentalmente
4. Experimentación: Diseña experimentos y realizar pruebas para comprobar las hipótesis
   • El experimento tiene que cumplir condiciones; claridad para que otras personas lo puedan reproducir y una buena explicación para poder llevarlo a cabo, y , en caso necesario, acompañarlo por gráficas, esquemas, dibujos, materiales utilizados…
5. Análisis de resultados: Evaluar los datos obtenidos durante la etapa de experimentación, para ver si la hipótesis es correcta o incorrecta.
6. Conclusión: Se extraen conclusiones y, si es necesario, se reformula la hipótesis y se repite el proceso en el caso de que la hipótesis sea incorrecta.

Reacción del bicarbonato de sodio con vinagre

Como ejemplo de método científico vamos a utilizar la reacción del bicarbonato de sodio con vinagre

1. Observación: Notas que cuando mezclas bicarbonato de sodio (NaHCO₃) con vinagre (ácido acético,CH₃COOH), se produce efervescencia.
2. Formulación de preguntas: ¿Por qué se produce la efervescencia cuando mezclamos bicarbonato de sodio con vinagre?
3. Hipótesis: La efervescencia se debe a que se libera dióxido de carbono (CO₂), como consecuencia de la reacción química ácido-base que se produce entre los dos reactivos.
4. Experimentación: Diseñamos un experimento para comprobar la hipótesis.
   • Medimos una cantidad determinada de vinagre y de bicarbonato de sodio. Lo mezclamos en un mismo recipiente y se observa la reacción. Se desprende un gas que se recoge y se identifica como dióxido de carbono.
5. Análisis de los resultados: Se observa que cuando mezclamos los reactivos se producen burbujas y aparece un gas. Se trata de CO₂ ya que lo determinamos mediante una prueba de identificación, por ejemplo, haciendo pasar el gas por agua de cal, que es una disolución de hidróxido de calcio (Ca(OH)₂) que se vuelve turbia por la presencia de CO₂ y la formación de un precipitado blanco (carbonato de calcio)
6. Conclusión: De esta forma confirmamos que la efervescencia es causada por la liberación de CO₂

Reacciones

La reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO₃) y el vinagre (ácido acético, CH₃COOH) es un ejemplo de una reacción ácido-base. En esta reacción, el ácido acético (ácido) reacciona con el bicarbonato de sodio (base) para producir dióxido de carbono (CO₂), agua (H₂O) y acetato de sodio (CH₃COONa).

Paso a Paso de la Reacción:

Disociación del Bicarbonato de Sodio: En solución acuosa, el bicarbonato de sodio se disocia en iones sodio (Na⁺) e iones bicarbonato (HCO₃⁻):

NaHCO_3​ ➞ Na⁺+ HCO₃^−​

Disociación del Ácido Acético: El ácido acético se disocia parcialmente en iones hidrógeno (H⁺) e iones acetato (CH₃COO⁻):

CH₃​COOH ⇌ CH3​COO⁻ + H⁺

Reacción entre el Ion Bicarbonato y el Ion Hidrógeno: El ion bicarbonato (HCO₃⁻) reacciona con el ion hidrógeno (H⁺) del ácido acético para formar ácido carbónico (H₂CO₃):

HCO₃^−​ + H⁺ ➞ H_2​CO_3​

Descomposición del Ácido Carbónico: El ácido carbónico es inestable y se descompone rápidamente en dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O)

H₂​CO_3​ ➞ CO₂​ ? + H_2​O

Reacción Global: La ecuación química global de la reacción es:

NaHCO₃ ​+ CH₃​COOH ➞ CH₃​COONa + H₂​O + CO₂

​Productos finales de la reacción: Acetato de sodio (CH₃COONa) que es una sal soluble en agua., agua (H₂O) como producto líquido y dióxido de carbono (CO₂) como gas que se libera y causa la efervescencia.