Reloj de yodo

Universidad de Tarapacá Arica
Facultad de ciencias
Departamento de química

Reloj de Yodo
Cinética Química

Introducción
Los diversos pasos de una reacción son consecutivos y suelen producirse con velocidades diferentes. Por lo general, cuando la velocidad es lo bastante baja para poderse medir, es porque uno de los pasos tiende a ser tanto más lento que los otros, que controlaefectivamente la velocidad total de reacción y puede ser llamado control de la velocidad. Se llega rápidamente a un estado estable en el cual las concentraciones de los intermedios de reacción son controladas por las velocidades intrínsecas de los pasos en los que se forman y consumen. Un estudio de la velocidad de reacción del paso que controla la velocidad y a los pasos que están con el estrechamenterelacionados. La ley de velocidad, aunque básicamente es una expresión empírica, puede expresarse en una forma correspondiente a la predicha por una teoría basada en un tipo particular de mecanismo. El tipo mas frecuente de ley de velocidad es del tipo:
- d[IO3-] / dt = k [IO3-]m[I-]n[x]p...
Donde los exponentes m, n, p,… son determinados experimentalmente. Cada exponente de la ecuación es delorden de la reacción con respecto a la especie correspondiente; se dice que la reacción es de orden m con respecto a [IO3-], etc. La suma algebraica de los exponentes m, n, p en este ejemplo es el orden total de la reacción.
Los factores que intervienen en la velocidad de una reacción son la temperatura, la concentracion de los reactantes, el grado de división de las partículas, entre otros. En estaexperiencia estudiaremos como afectan los 2 primeros.
Para que una reacción se lleve a cabo en necesario de una mínima energía requerida, la cual se denomina Energía de activación, la cual se puede determinar experimentalmente según
LnK2/K1= Ea((T2-T1)/(T2T1))
En la experiencia se hará reaccionar yodato con bisulfito de sodio la cual entregara como uno de sus productos el ion yoduroel que posteriormente generara yodo y asi podrá reaccionar con el almidón y formar un cambio de color en la solución a azulado oscuro. Las reacciones que se llevaran a cabo son:
IO3 – (aq) + 3 HSO3 – (aq) I- (aq) + 3SO4 2- (aq) + 3H+ (aq) (Reaccion lenta)

5I – (aq) + 6H+ (aq) + IO3 – (aq) 3I2 (aq) + 3 H2O (l)(Reaccion Rapida)Objetivos

-Estudiar la influencia de la temperatura y la concentracion de los reactivos en la velocidad de reacción.
-Determinar experimentalmente la energía de activación en la reacción.
-Determinar el orden de reacción total y de cada reactivo.
-Calcular las constantes de velocidad a diferentes temperaturas.

Procedimiento
Materiales y Reactivos
-8 Matraz Erlenmeyer 50 mL
-Pipetas deaforo 10, 5, 4, 2 y 1 mL
-Baño termorregulado
-Solución de IO3- 7,75x 10-3 M
-Solución de HSO3- 6,34 x 10-3 M
-Solución de H2SO4 0,01M
-Solución de Almidón
Procedimiento:
Efecto de la Concentración.
Tomar un alícuota de solución A(IO3-) y otra de la solución B(HSO3-) y mezclarlas en un matraz Erlenmeyer de preferencia de 50 mL por los volúmenes a utilizar, y de esta manera poderobservar el cambio de color en la solución con mayor claridad.
La solución A se mezcla con Agua (Matraz 1) y luego estas dos se mezclan con la solución B(Matraz 2).
Una vez mezclados inmediatamente se toma el tiempo con un cronometro hasta que se transforme a un color azul, correspondiente a la unión yodo-almidón.

Calculos y resultados

Tabla 1.- Datos Iniciales y Tiempo.
Experiencia |Solución A | Agua(mL) | Solución B(mL) | Tiempo(s) |
1 | 10 | 0 | 10 | 22,92 |
2 | 9 | 1 | 10 | 25,58 |
3 | 8 | 2 | 10 | 29,84 |
4 | 7 | 3 | 10 | 32,44 |
5 | 6 | 4 | 10 | 39,25 |
6 | 5 | 5 | 10 | 47,16 |
7 | 4 | 6 | 10 | 65,65 |
8 | 3 | 7 | 10 | 105,59 |

Efecto de la Temperatura.
Utilizando las medidas de la experiencia 5, se procede a tener los matraces 1 y 2 en un baño termo...