Cohete de vinagre y bicarbonato
Una botella de refresco de 500 ml con tres aletas-patas de cartón y un corcho. Dentro, vinagre y un paquete de bicarbonato que solo empieza a reaccionar cuando giras la botella: el gas CO2 sube la presión hasta que el corcho salta y el cohete sale disparado 2–6 m hacia arriba.
Qué va a aprender
- Que mezclar un ácido (vinagre) y una base (bicarbonato) produce un gas nuevo: dióxido de carbono.
- Que un gas encerrado empuja todas las paredes y que la presión sube cuanto más gas se produce en el mismo espacio.
- La tercera ley de Newton: el vinagre sale disparado hacia abajo y la botella hacia arriba.
- Que las aletas estabilizan el vuelo y además sirven de patas para despegar recto.
- A controlar variables: cambiar solo una cosa (vinagre, bicarbonato, aletas) y medir el resultado.
Prepara antes
- Imprime las plantillas al 100 % y comprueba con una regla la línea roja de 50 mm de la cabecera.
- Busca un sitio al aire libre, despejado, con suelo firme y plano (patio, campo, parque sin gente cerca) y sin viento fuerte. Vas a mojar el suelo con vinagre.
- Corta el corcho a 30 mm y comprueba su ajuste en la botella antes de la sesión.
- Prepara de antemano 4 paquetes de bicarbonato (con su hilo) en un táper seco: así cada lanzamiento lleva 1 minuto.
- Lleva un cubo con agua, papel de cocina, una toalla vieja y gafas para todos.
Materiales y herramientas
- Botella de refresco con gas — 1
PET de 500 ml, cilíndrica (Ø ≈ 64 mm, ≈ 205 mm de alto), sin abolladuras, sin etiqueta - Corcho de vino natural — 1 (mejor 2, uno de repuesto)
Ø 24 mm, de corcho natural o aglomerado (los sintéticos de plástico agarran demasiado) - Vinagre de vino o de alcohol — 150 ml por lanzamiento (≈ 600 ml para 4 tiros)
acidez 5–6 % (lo pone la etiqueta) - Bicarbonato sódico — 1 cucharada sopera rasa (≈ 12 g) por lanzamiento
bicarbonato de cocina; no levadura química - Papel de cocina — 1 cuadrado de 10 × 10 cm por lanzamiento
una sola capa (sepárala si es de doble capa) - Hilo de coser — 40 cm por lanzamiento
algodón o poliéster fino (no lana: deja escapar el gas) - Cartón corrugado — 1 trozo de 25 × 22 cm
simple, 3 mm, liso - Cinta de embalar — ≈ 60 cm
transparente o marrón, 48 mm de ancho - Barras de silicona — 1
para pistola de silicona caliente
Herramientas
- Jarra medidora y embudo — medir y verter los 150 ml de vinagre
- Cuchara sopera — medir el bicarbonato (rasa)
- Cuchillo de sierra — cortar el corcho a 30 mm adulto
- Cúter, regla metálica y base de corte — cortar las aletas adulto
- Pistola de silicona caliente — pegar las pestañas de las aletas a la botella adulto
- Rotulador permanente — marcar el reparto de aletas en la botella
- Gafas de protección — una para cada persona que esté cerca del lanzamiento
- Cinta métrica — marcar la distancia de seguridad de 5 m y medir los tiros
Piezas y plantillas
- A · Aleta-pata ×3 — cartón corrugado 3 mm
- B · Disco de reparto a 120° ×1 — papel
- C · Paquete de bicarbonato ×1 — papel de cocina de 1 capa
- D · Corcho recortado ×1 — corcho natural Ø 24 mm
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Paso a paso
Prepara la botella
Lava la botella de 500 ml, quítale la etiqueta y sécala por fuera. Aprieta la botella con la mano: si tiene grietas o abolladuras fuertes, cámbiala por otra.
1 Quita la etiqueta, lava la botella de 500 ml y sécala por fuera 2 Apriétala: si tiene grietas o abolladuras fuertes, usa otra Corta y ajusta el corcho adulto
Corta el corcho a 30 mm de largo con un cuchillo de sierra. Mételo en la boca de la botella girándolo hasta que entren 12 mm (marca esa profundidad en el corcho con rotulador).
1 Corta el corcho a 30 mm de largo con un cuchillo de sierra 2 Mételo girando hasta que entren 12 mm y marca esa profundidad 3 Aprieta la botella vacía: el corcho no salta, pero sale girando Comprueba: Con el corcho puesto, aprieta la botella vacía con las dos manos: el corcho no debe saltar. Después debes poder sacarlo girándolo con la mano. Si sale solo, mételo 3 mm más; si cuesta muchísimo, lija el corcho.Marca el reparto de las aletas
Recorta el disco B. Pon la botella de pie sobre él, centrada en el círculo de su tamaño, y haz una marca en la base de la botella sobre cada una de las 3 líneas. Prolonga cada marca en línea recta por todo el cuerpo apoyando el rotulador en un libro.
1 Pon la botella de pie centrada en el círculo de su tamaño 2 Marca el fondo de la botella donde caen las 3 líneas 3 Túmbala y prolonga cada marca con el rotulador apoyado en un libro Comprueba: Las 3 líneas deben quedar a la misma distancia entre sí (≈ 67 mm medido con una tira de papel alrededor).Corta las tres aletas adulto
Pega la plantilla A sobre el cartón con las ondas a lo largo y corta 3 aletas iguales con cúter y regla. Marca el pliegue de la pestaña de 10 mm con un bolígrafo sin tinta y dóblala 90°.
1 Pega la plantilla A con las ondas del cartón a lo largo 2 Corta 3 aletas iguales con cúter y regla metálica 3 Marca el pliegue de 10 mm, dóblalo a 90° y comprueba que coinciden Comprueba: Pon las 3 aletas una encima de otra: deben coincidir. Si una es más larga, el cohete quedará torcido.Pega las aletas adulto
Pon la botella boca abajo. Apoya cada aleta sobre su línea con la marca «BOCA BOTELLA» justo a la altura del borde de la boca, y pega la pestaña con un cordón de silicona caliente. Sujeta 20 segundos hasta que enfríe.
1 Boca abajo: la línea BOCA de la aleta, a la altura de la boca 2 Pega la pestaña con un cordón de silicona y sujeta 20 segundos 3 Repite con las otras dos: tres aletas iguales a 120° Truco: Si tu botella tiene el hombro más largo, la pestaña puede pisar el principio de la curva: no pasa nada, lo importante es la línea de la boca.Refuerza con cinta
Da 2 vueltas de cinta de embalar alrededor de la botella por encima de las 3 pestañas, una en la parte alta y otra en la baja de las pestañas. Aprieta la cinta contra el cartón con la uña.
1 Da 2 vueltas de cinta arriba y abajo de las pestañas 2 Aprieta la cinta con la uña y tira de cada aleta: no se mueve Comprueba: Tira suavemente de cada aleta: no debe moverse ni despegarse.Prueba el cohete parado
Pon el corcho y coloca el cohete boca abajo apoyado en las 3 patas sobre una mesa. Debe quedarse recto, sin cojear, y la punta del corcho debe quedar al menos a 20 mm de la mesa.
1 Apóyalo en sus 3 patas: el corcho queda a más de 20 mm de la mesa 2 Míralo desde dos lados: tiene que quedar vertical 3 Si cojea, recorta 1–2 mm la pata más larga Comprueba: Mira el cohete desde dos lados: tiene que estar vertical. Si cojea, recorta 1–2 mm la pata más larga.Prepara el paquete de bicarbonato
Corta un cuadrado de papel de cocina de 10 × 10 cm (una capa). Pon 1 cucharada sopera rasa de bicarbonato (≈ 12 g) en una línea a 2 cm del borde y enróllalo como un cigarro de unos 15 mm de grueso. Retuerce los dos extremos.
1 Pon 1 cucharada rasa de bicarbonato en línea a 2 cm del borde 2 Enróllalo como un cigarro de unos 15 mm de grueso 3 Retuerce los extremos: debe pasar por la boca sin apretar Comprueba: Mete el paquete por la boca de una botella vacía: debe pasar sin apretar. Si no pasa, enróllalo más fino.Ata el hilo
Ata un hilo de coser de 40 cm a uno de los extremos retorcidos del paquete con dos nudos. Prepara así todos los paquetes que vayas a usar y guárdalos en un táper seco.
1 Ata 40 cm de hilo de coser a un extremo con dos nudos 2 Prepara todos los paquetes y guárdalos en un táper seco Prepara la zona de lanzamiento adulto
Sal al exterior. Elige un punto de suelo firme y plano y marca con tiza o una cuerda una línea de seguridad a 5 m. Todos se ponen gafas y se quedan detrás de la línea, salvo el adulto que lanza.
1 Marca el punto del cohete y una línea de tiza a 5 m 2 Todos con gafas y detrás de la línea, salvo el adulto que lanza Echa el vinagre
Con la botella de pie (boca arriba), vierte 150 ml de vinagre medidos con la jarra y el embudo. Llega a unos 5 cm de altura: más o menos un cuarto de la altura de la botella (y un tercio de su volumen).
1 Mide 150 ml de vinagre en la jarra 2 Con la botella de pie, viértelo con el embudo 3 Llega a unos 5 cm: un cuarto de la altura de la botella Cuelga el paquete y tapa adulto
Mete el paquete en la botella sujetándolo por el hilo, de modo que su extremo de arriba cuelgue a unos 3 cm por debajo de la boca SIN tocar el vinagre: como el paquete mide unos 8 cm, su punta queda a unos 4 cm del líquido. Pon el corcho encima pinzando el hilo contra el cuello y mételo girando hasta la marca de 12 mm. Deja colgando por fuera 5 cm de hilo, sin pegarlo.
1 Mete el paquete colgado del hilo, 3 cm por debajo de la boca 2 Pon el corcho pinzando el hilo y gíralo hasta la marca de 12 mm 3 Comprueba por el lateral: el paquete cuelga seco sobre el vinagre Comprueba: Mira por el lateral: el paquete cuelga seco por encima del vinagre. Si lo ha tocado y ya burbujea, coloca el cohete enseguida y aléjate.Gira, coloca y aléjate adulto
Gira la botella de golpe boca abajo y apóyala sobre sus 3 patas en el punto marcado, con las aletas en el suelo. El vinagre cae sobre el paquete y empieza a burbujear. Camina (sin correr) hasta la línea de 5 m.
1 Gira la botella de golpe boca abajo 2 Apóyalo sobre sus 3 patas: el vinagre moja el paquete 3 Camina sin correr hasta la línea de 5 m Truco: No agites la botella ni te inclines sobre ella una vez girada.Despegue
Cuenta en voz alta: entre 10 y 40 segundos después, el corcho salta, el vinagre sale disparado hacia abajo y el cohete sube varios metros. Espera a que caiga y deje de moverse antes de ir a por él.
1 Cuenta en voz alta desde la línea: tarda de 10 a 40 segundos 2 Salta el corcho, el vinagre sale hacia abajo y el cohete sube 3 Espera a que caiga y deje de moverse antes de ir a por él Si no despega en 2 minutos adulto
Espera 2 minutos más desde la línea. Después, el adulto, con gafas, se acerca por un lado (nunca por debajo de la boca), cubre el cohete con una toalla vieja, lo tumba apuntando lejos de todos y saca el corcho girándolo despacio para soltar el gas.
1 Espera 2 minutos más desde la línea 2 Acércate por un lado con gafas y cúbrelo con una toalla vieja 3 Túmbalo apuntando lejos y saca el corcho girando despacio Recarga y limpia
Enjuaga la botella con agua, saca el papel usado y comprueba que las aletas siguen firmes. Vuelve a empezar desde el paso «Echa el vinagre» con un paquete nuevo. Al terminar, aclara el suelo con un cubo de agua.
1 Enjuaga la botella con agua y saca el papel usado 2 Comprueba que las aletas siguen firmes y vuelve a cargarlo 3 Al terminar, aclara el suelo con un cubo de agua
¿Funciona? La prueba
Lanza en un sitio abierto con 150 ml de vinagre y 12 g de bicarbonato, con todos detrás de la línea de 5 m. Cuenta los segundos hasta el despegue y marca dónde cae el cohete.
Qué debe pasar: El corcho salta a los 10–40 s. El cohete sube entre 2 y 6 m (más o menos la altura de un primer o segundo piso) con un chorro de espuma de vinagre por debajo, y cae a pocos metros del punto de salida.
Si algo falla
- El corcho salta pero el cohete apenas se levanta — El corcho está flojo y salta a poca presión. Solución: Mete el corcho 3–4 mm más o usa un corcho algo más gordo. Comprueba que aguanta un apretón fuerte con la botella vacía.
- Pasan 2 minutos y no despega — Corcho demasiado apretado, gas que se escapa por el hilo o el paquete no se ha mojado. Solución: Sigue el procedimiento de fallo de encendido (toalla, por un lado, apuntando lejos). Después, lija un poco el corcho, usa hilo más fino o comprueba que el paquete queda dentro del vinagre al girar.
- Empieza a burbujear antes de girar la botella — El paquete cuelga demasiado bajo y toca el vinagre. Solución: Acorta el tramo de hilo dentro de la botella: el extremo de arriba del paquete debe quedar a unos 3 cm de la boca, y su punta a varios centímetros del vinagre.
- El cohete sale torcido o cae de lado — Aletas de distinto largo o no repartidas a 120°. Solución: Iguala las patas recortando la más larga y comprueba el reparto con el disco B.
- El paquete no entra por la boca — Está hecho como una bola. Solución: Enróllalo como un cigarro de 15 mm de grueso; la boca mide ≈ 21 mm por dentro.
- Se despega una aleta al aterrizar — La silicona no agarra bien en el plástico liso. Solución: Lija con lija fina la zona de la botella antes de pegar y da una vuelta más de cinta de embalar.
Seguridad
- Solo al aire libre, con gafas de protección y con todos a 5 m. Nadie se pone nunca encima ni debajo de la boca de la botella.
- Usa siempre botella de PET de refresco y corcho. Nunca botellas de vidrio ni tapones de rosca: una botella cerrada con rosca puede reventar.
- Si no despega, no te acerques antes de 2 minutos y nunca por delante de la boca: tapa con una toalla, apunta lejos y saca el corcho despacio.
- El vinagre escuece en los ojos: si salpica, lava con mucha agua durante 5 minutos.
- Cuchillo, cúter y silicona caliente: solo el adulto.
- Los residuos (acetato de sodio disuelto en agua) no son peligrosos: puedes tirarlos por el fregadero o regar el suelo con agua.
La ciencia detrás
Para los niños
El vinagre es un ácido y el bicarbonato es una base: cuando se tocan se pelean y fabrican muchísimas burbujas de un gas que se llama dióxido de carbono, el mismo de los refrescos. Dentro de la botella cerrada no caben, así que empujan las paredes y el corcho cada vez más fuerte, como cuando hinchas un globo. Al final el corcho no aguanta y sale volando hacia abajo junto con el vinagre. Y como todo lo que empuja hacia un lado te empuja a ti hacia el otro, la botella sale disparada hacia arriba.
Para el adulto
Reacción: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2. 12 g de bicarbonato (M = 84 g/mol) son 0,14 mol; 150 ml de vinagre al 6 % contienen ≈ 9 g de ácido acético (M = 60 g/mol) = 0,15 mol, por lo que reaccionan casi estequiométricamente y liberan ≈ 0,14 mol de CO2, unos 3,4 L a 25 °C y 1 atm. Parte se disuelve, pero basta una fracción en los ≈ 350 ml de espacio libre para elevar la presión 1–3 bar, que es cuando un corcho natural metido 12 mm en un cuello de Ø 21 mm (área ≈ 3,5 cm²) vence su rozamiento (≈ 40–100 N). Si el corcho no saltara, la presión podría superar los 8 bar, cerca del límite de una botella de PET: por eso el ajuste del corcho y el procedimiento de fallo son importantes. Al saltar, el gas a presión expulsa el líquido por la boca a varios m/s; por conservación del momento (tercera ley de Newton) la botella (≈ 40 g con aletas) recibe un impulso igual y opuesto. La masa expulsada (vinagre) es la que da el empuje: sin líquido, el gas solo daría un «pop». Las aletas retrasan el centro de presión aerodinámico respecto al centro de masas y estabilizan el vuelo; aquí además forman un trípode que mantiene la botella vertical y deja hueco para que salga el corcho. Colgar el paquete del hilo convierte la reacción en algo que se inicia a voluntad: es un «detonador» seguro.
- ácido: sustancia de sabor agrio, como el vinagre o el limón, que reacciona con las bases.
- base: sustancia contraria al ácido, como el bicarbonato; juntos se neutralizan.
- dióxido de carbono (CO2): gas invisible que se forma en la reacción; es el de las burbujas de los refrescos.
- presión: fuerza con la que un gas empuja cada trocito de pared que lo encierra.
- acción y reacción: si empujas algo hacia un lado, ese algo te empuja a ti hacia el lado contrario.
Por edades
- 5–7 años: Solo con observación y tareas seguras: medir el vinagre con la jarra, llenar la cuchara de bicarbonato, enrollar el paquete y contar la cuenta atrás desde la línea de 5 m. El adulto hace todo el montaje con silicona, tapa, gira y coloca.
- 8–10 años: Montan el cohete entero (salvo cortar el corcho y la silicona) y preparan los paquetes. El adulto tapa y gira. Que anoten los segundos hasta el despegue y la altura en una tabla.
- 11–12 años: Diseñan y prueban un experimento de una sola variable con 3 repeticiones, calculan los moles de gas y estiman la altura con el inclinómetro. Pueden lanzar ellos bajo supervisión directa.
En grupo o en clase
Equipos de 4, un cohete por equipo (botella y corchos traídos de casa). Antes: cortar corchos, aletas y 3 paquetes por equipo. Sesión de 60 min: 25 min montaje en clase, 30 min en el patio con UNA sola zona de lanzamiento y un adulto lanzando por turnos (los demás detrás de una línea a 5 m). Lleva 2 L de vinagre, 200 g de bicarbonato, toallas viejas y un cubo de agua.
Retos
- Diseña una cofia (cono de cartulina) para la base de la botella y comprueba si el cohete sube más alto o más recto.
- Consigue que el corcho salte exactamente a los 20 s ajustando cómo envuelves el paquete (más o menos capas de papel).
- Construye una lanzadera inclinada 70° y compara la distancia horizontal con el lanzamiento vertical.
- Calcula cuántos litros de gas producen tus cantidades y compáralos con el volumen de la botella.