Reaccions oscil·lants

REACCIONS OSCIL·LANTS
MEMÒRIA DE LABORATORI DE QUÍMICA FÍSICA II CURS 2006/2007
Universitat de València

´ Marc Boigues i Baset Professor: Josep Mª Aulló
1

ÍNDEX :

INTRODUCCIÓ......................................................................Pàg. 4

OBJECTIUS.............................................................................Pàg. 6

MATERIALUTILITZAT........................................................Pàg. 6

REACTIUS UTILITZATS.......................................................Pàg. 7

MÈTODE DE REALITZACIÓ.................................................Pàg. 7
1. 2. A partir del color de les sals de Ceri Com el canvi de color és poc visible, afegirem un indicador redox (ferroïna).

3. Com tenim un parell redox Ce(III)/Ce(IV) podem estudiar lareacció seguint el potencial redox a través de l'equació de Nerst:

MÈTODE EXPERIMENTAL..................................................Pàg. 8
1. 2. 3. 4. Dissolucions: Observació de les figures espacials. Observació de les oscil·lacions temporals de la concentració de Ce(III) i Ce(IV). Observació de les oscil·lacions en la concentració de Ce(III) i Ce(IV) amb ferroïna. Observació de l'efectedels anions bromur i clorur. Observació de l'efecte de l'aigua oxigenada.

5. 6.

2

ANÀLISI DELS RESULTATS............................................Pàg.18
2. 3. 4. Observació de les figures espacials. Observació de les oscil·lacions temporals de la concentració de Ce(III) i Ce(IV). Observació de les oscil·lacions en la concentració de Ce(III) i Ce(IV) amb ferroïna. Observació de l'efectedels anions bromur i clorur. Observació de l'efecte de l'aigua oxigenada.

5. 6.

QÜESTIONS..........................................................................Pàg. 23

CONCLUSIÓ..........................................................................Pàg. 27

BIBLIOGRAFIA.....................................................................Pàg. 27

3

INTRODUCCIÓ
Anomenemreaccions oscil·lants a les reaccions químiques en les quals la concentració de substàncies puja i baixa constantment de forma cíclica al voltant de la posició d’equilibri.

Aquests sistemes de reacció són de gran interès. Molts fenòmens naturals, des de l’aleteig dels borinots, fins al batec del cor, són sistemes químics oscil·lants. Per reaccions oscil·lants s'entenen tant reaccions biològiques, commoltes reaccions oscil·lants conegudes entre molècules inorgàniques i/o orgàniques simples. Molts anys d'investigació, tant experimental com teòrica, han descobert el detalls el mecanismes d'aquestes reaccions. La causa d'aquesta variació pot ser rastrejada a través dels productes intermedis, els quals influeixen en la velocitat d'una o diverses etapes de la reacció. En el mecanisme de reacciód'aquests processos químics ocorren alternant una etapa autocatalítica amb una altra d'inhibició. L'autocatàlisi, és la catàlisi d'una reacció per algun dels seus productes, per exemple en la reacció A + P. L'equació de velocitat que obtindrem tindrà la forma v = k[ A ][ P ] de manera que la velocitat augmentarà a mesura que augmente la formació de productes. La reacció s'inicia perquè existeixenaltres camins perquè es forme una quantitat inicial de P, que després intervé en la reacció pròpiament catalítica. Una conseqüència de l'autocatàlisi és la possibilitat que les concentracions de reactius, intermedis i productes puguin variar periòdicament, ja sigui de forma espacial o temporal.

Les condicions necessàries per a què puga donar-se una reacció oscil·lant són: - Que la reacció estrobe lluny de l'equilibri, (Termodinàmica). - Que existeixen etapes catalítiques, (Cinètica). - Han d'existir 2 estats estacionaris, (Criteris de bioestabilitat).

4

Un exemple interessant de les reaccions oscil·lants és l'anomenada reacció de Belousov-Zhabotinsky i que anem a estudiar. La reacció de Belousov-Zhabotinsky (BZ) és una reacció oscil·lant química, en la qual fluctua el color i,...