estudio cinético descomposición de Muroxita

Mecanismo de reacción: Estudio de la descomposición de la Murexida

Leidy Yaneth González-Rodríguez1, Lina Marcela Bolívar- Pineda1

1Programa De Química, Facultad De Ciencias Básicas. Universidad De La Amazonia. Florencia (Caquetá)

Presentado 17 de Mayo 2013
Resumen:
Se realizó el estudio cinético de la descomposición de la murexida en solución acida, por medio de la técnica deespectrofotometría Uv-vis, obteniendo diversas absorbancias que equivalen a la concentración de la murexida ya que es la única especie que absorbe a la longitud de onda de 570 nm, esto se llevó a cabo en diferentes intervalos de tiempo, para así observar la descomposición del purpurato de amonio y la velocidad de reacción en la cual permanece constante la concentración hidrogeniónica, otorgando detal forma un orden de reacción 1 con respecto a la murexida y un orden global 2, cuya constante de velocidad (Kap) equivale a 0,93 L mol s-1. La reacción de descomposición se desarrolla en un mecanismo de varias etapas (reacciones elementales) cuya reacción más lenta gobierna la ley de la velocidad de la reacción global.

Palabras claves: Concentración, constante, Mecanismo, velocidad.Resultados y Discusión
La Murexida o purpurato de amonio, es utilizada como un agente complejante para un gran número de iones metálicos sobre una amplia gama de condiciones experimentales. Una de las restricciones de la Murexida en sus usos es que sus soluciones se deben mantener dentro de un pH de 4,5 a 9,0 con el fin de minimizar su descomposición irreversible [1-2]. La descomposición de lamurexida es observable visualmente, debido a que la solución purpura va desapareciendo lentamente con el tiempo como se puede ver en la figura 1.


Fig.1. A) estructura molecular de la Murexida. B) Descomposición de la Murexida.
Para determinar la cinética de la descomposición de la Murexida fue necesario realizar 4 corridas cuyo progreso de reacción fue observado a una longitud de Onda de570 nm, el cual es el pico de máxima absorbancia de la especie a estudiar, y en donde los demás componentes (Tabla 1) no absorben a esa longitud. En estas corridas la concentración de [H+] está en exceso y permanece constante durante la reacción de la descomposición de la Murexida y la concentración inicial de está es la misma para todas las corridas (Tabla 1).
Las absorbancia obtenidas delas diferentes soluciones de murexida, es directamente proporcional a su concentración, (única sustancia que absorbe a la longitud de Onda de 570 nm, presente en la solución) y se mantiene constante con la temperatura.
La descomposición de la Murexida se realizó teniendo en cuenta diversos intervalos de tiempo, para cada una de la corridas (Figura 2,4,6,8)
Tabla. 1. Volúmenes a mezclar segúncorrida e intervalos de lectura y concentraciones iniciales para la determinación de la cinética de la descomposición de la Murexida.
HCl
NH4Cl
Murexida
[HCl]
[Mu]
2
10
5
0,00588235
0,002941176
4
8
5
0,01176471
0,002941176
8
4
5
0,02352941
0,002941176
10
2
5
0,02941176
0,002941176
La reacción de descomposición de la murexida transcurre por un mecanismo de varias etapas,llamadas reacciones elementales (Ecuación 3 y 4). La ecuación de reacción elemental indica la molecularidad (número de partículas que colisionan) de los reactivos implicados en el choque que produce la reacción y por tanto la cinética de la descomposición de la Murexida en solución acida tiene el siguiente mecanismo [1-2-3]:
Ec. 1.
Donde Mu-, MuH, U y A son aniones de la murexida,ácido purpurico, uramil y aloxana respectivamente.
Mu- + H2O U+ A Reacción global Ec. 2
Mu- + H- MuH Reacción elemental 1 Etapa rápido Ec. 3.
MuH + H2O U+ A Reacción elemental 2 Etapa lenta Ec. 4.
La molecularidad de las reacciones elementales es 2 (Bimolecular).
Al graficar el logaritmo neperiano de la concentración de...