Reacciones Oscilante
Páginas: 8 (1848 palabras)
Publicado: 31 de agosto de 2014
Reacción Oscilante - la reacción de Briggs-Rauscher
El siguiente paso de nuestra demostración de cinética de las reacciones es pasar de reacciones de paso único y de multipaso a reacciones oscilantes. En estas, después de que la reacción se ha completado, el sistema regresa a su estado “ inicial ” y la reacción empieza otra vez. El ejemplo particular que usamos (la reacciónde Briggs-Rauscher (BR)) es quizá la más impresionante de las oscilaciones químicas.
Tres soluciones incoloras son mezcladas en un vaso de precipitados y la solución pasa a través de 15 o más ciclos de incoloro, a ámbar, a azul oscuro, antes de acabar como una mezcla azul negruzco con olor a yodo. La reacción fue desarrollada por S Thomas. C Briggs Y Warren Rauscher del Galileo High School de San Francisco. Esta reacción es uno híbrido de otras dos reacciones químicas oscilantes, la reacción de Bray Liebhafski y la reacción de Belousov-Zhabotinsky . La explicación simplificada (tómeselo con calma, aún y así es larga) de la química implicada es dada al final del capítulo.
Preparación.
Prepare tres soluciones como sigue:
Solución A :Añada 400 ml de agua destilada a un vaso de laboratoriode 2 litros. Añada, con precaución y guantes de goma, 410 ml de agua oxigenada al 30 % en el agua. Diluya la solución para un litro con agua destilada.
Solución B:Pesar 43 g de yodato de potasio (KIO3) y aproximadamente 800 ml de agua destilada en el segundo vaso de laboratorio de 2 litros. Adicione 4.3 ml de H2SO4 concentrado a esta mezcla. Caliente y bata la mezcla hasta que el yodatode potasio se disuelva. Diluya la solución para un litro con agua destilada.
Solución C: Disolver 16 g de ácido malónico y 3.4 g de sulfato de manganeso (hidrato) en aproximadamente 500 ml de agua destilada en el tercer vaso de laboratorio de 2 litros.
En un vaso de laboratorio de 100-ml calentar 50 ml de agua destilada a ebullición. En un vaso de laboratorio separado mezcla 3 g dealmidón soluble con aproximadamente 10 ml de agua y bate la mezcla para formar una lechada ( alternativamente el almidón puede ser suspendido en un poco de alcohol pero en este caso se debe poner especial cuidado al añadirlo en el agua hirviendo). Vierta la lechada en el agua hirviendo y manténgase calentando y agitando la mezcla hasta que el almidón se haya disuelto (1-2 minutos). Derrame estasolución de almidón en la solución del sulfato manganeso y ácido malónico y diluya la mezcla con agua destilada hasta un litro.
El experimento.
Coloque un vaso de laboratorio de 1.5 litros en el agitador magnético y coloque la barra agitadora dentro del vaso de laboratorio. Añada 500 ml de solución A y 500 ml de la B en el vaso de laboratorio y ajustar la agitación tasa conmovedora para produciruna corona grande en la mezcla. Luego añada 500 ml de solución C en el vaso de laboratorio.
La solución incolora inicial se convertirá en ámbar casi inmediatamente. Luego repentinamente pasará a azul negruzco. El azul oscuro se desvanecerá para incoloro, y el ciclo se repetirá varias veces por un período que inicialmente dura aproximadamente 15 segundos pero gradualmente se alarga. Despuésde algunos minutos la solución permanecerá azul oscuro.
Discusión
La explicación de la química involucrada en esta experiencia está tomada (con algunas alteraciones menores) del libro de Shakhashiri. En la reacción BR la evolución del oxígeno y los gases de dióxido de carbono y las concentraciones de yodo e iones yodato oscilan. El mecanismo algo simplificado de esta reacciónpuede ser representado por la siguiente formula global:
IO3- + 2 H2O2 + CH2(COOH)2 + H+==> ICH(COOH)2 + 2 O2 + 3 H2O (11.1)
Esta reacción transcurre a través de dos transformaciones directas:
IO3- + 2 H2O2 + H+==> HIO + 2 O2 + 2 H2O (11.2)
HIO + CH2(COOH)2==> ICH(COOH)2 + H2O (11.3)
La primera parte de estas dos...
El siguiente paso de nuestra demostración de cinética de las reacciones es pasar de reacciones de paso único y de multipaso a reacciones oscilantes. En estas, después de que la reacción se ha completado, el sistema regresa a su estado “ inicial ” y la reacción empieza otra vez. El ejemplo particular que usamos (la reacciónde Briggs-Rauscher (BR)) es quizá la más impresionante de las oscilaciones químicas.
Tres soluciones incoloras son mezcladas en un vaso de precipitados y la solución pasa a través de 15 o más ciclos de incoloro, a ámbar, a azul oscuro, antes de acabar como una mezcla azul negruzco con olor a yodo. La reacción fue desarrollada por S Thomas. C Briggs Y Warren Rauscher del Galileo High School de San Francisco. Esta reacción es uno híbrido de otras dos reacciones químicas oscilantes, la reacción de Bray Liebhafski y la reacción de Belousov-Zhabotinsky . La explicación simplificada (tómeselo con calma, aún y así es larga) de la química implicada es dada al final del capítulo.
Preparación.
Prepare tres soluciones como sigue:
Solución A :Añada 400 ml de agua destilada a un vaso de laboratoriode 2 litros. Añada, con precaución y guantes de goma, 410 ml de agua oxigenada al 30 % en el agua. Diluya la solución para un litro con agua destilada.
Solución B:Pesar 43 g de yodato de potasio (KIO3) y aproximadamente 800 ml de agua destilada en el segundo vaso de laboratorio de 2 litros. Adicione 4.3 ml de H2SO4 concentrado a esta mezcla. Caliente y bata la mezcla hasta que el yodatode potasio se disuelva. Diluya la solución para un litro con agua destilada.
Solución C: Disolver 16 g de ácido malónico y 3.4 g de sulfato de manganeso (hidrato) en aproximadamente 500 ml de agua destilada en el tercer vaso de laboratorio de 2 litros.
En un vaso de laboratorio de 100-ml calentar 50 ml de agua destilada a ebullición. En un vaso de laboratorio separado mezcla 3 g dealmidón soluble con aproximadamente 10 ml de agua y bate la mezcla para formar una lechada ( alternativamente el almidón puede ser suspendido en un poco de alcohol pero en este caso se debe poner especial cuidado al añadirlo en el agua hirviendo). Vierta la lechada en el agua hirviendo y manténgase calentando y agitando la mezcla hasta que el almidón se haya disuelto (1-2 minutos). Derrame estasolución de almidón en la solución del sulfato manganeso y ácido malónico y diluya la mezcla con agua destilada hasta un litro.
El experimento.
Coloque un vaso de laboratorio de 1.5 litros en el agitador magnético y coloque la barra agitadora dentro del vaso de laboratorio. Añada 500 ml de solución A y 500 ml de la B en el vaso de laboratorio y ajustar la agitación tasa conmovedora para produciruna corona grande en la mezcla. Luego añada 500 ml de solución C en el vaso de laboratorio.
La solución incolora inicial se convertirá en ámbar casi inmediatamente. Luego repentinamente pasará a azul negruzco. El azul oscuro se desvanecerá para incoloro, y el ciclo se repetirá varias veces por un período que inicialmente dura aproximadamente 15 segundos pero gradualmente se alarga. Despuésde algunos minutos la solución permanecerá azul oscuro.
Discusión
La explicación de la química involucrada en esta experiencia está tomada (con algunas alteraciones menores) del libro de Shakhashiri. En la reacción BR la evolución del oxígeno y los gases de dióxido de carbono y las concentraciones de yodo e iones yodato oscilan. El mecanismo algo simplificado de esta reacciónpuede ser representado por la siguiente formula global:
IO3- + 2 H2O2 + CH2(COOH)2 + H+==> ICH(COOH)2 + 2 O2 + 3 H2O (11.1)
Esta reacción transcurre a través de dos transformaciones directas:
IO3- + 2 H2O2 + H+==> HIO + 2 O2 + 2 H2O (11.2)
HIO + CH2(COOH)2==> ICH(COOH)2 + H2O (11.3)
La primera parte de estas dos...
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