RELOJ DE YODO (CINETICA)
SARMIENTO A. Nicolas; CUADRADO T. Javier Andrés. Universidad Francisco José De Caldas Facultad de ciencias educaci!n "roecto curricular licenciatura en #u$%ica; &u$%ica '(sica ll) Marisol Ra%os *+,-+-,/- *+,-+-,,01
1. RESUMEN
!. INTRODUCCION
En la reali2aci!n del 3resente la4oratorio se llev lev! a ca4o a4o 3ri% 3ri%or ordi dial al% %ente ente la 3re3ara 3re3araci! ci!n n de la soluci soluci!n !n de odato odato 3ot(sico) al%id!n 4isul5ato) estos a una concentraci!n es3ec$5ica) 3osterior%ente se llev! aca4o la 3r(ctica adicionando a la soluci!n de 6IO7 a di5erentes concentraciones la soluci!n de 4isul5ato al%id!n) o4servando los ca%4ios #ue se 3resenta4an en la coloraci!n durante el tie%3o #ue se de%ora4a la reacci!n en cada uno de los casos.
En cinéti cinética ca #u$%ic #u$%ica) a) el estudio estudio de las Cuando se 4usca sa4er #ué tan r(3ido 3rocede una reacci!n) es decir) cu(nto tie%3o tie%3o necesita necesita una %e2cla %e2cla de reacci!n reacci!n deter%inada 3ara alcan2ar el estado de e#uili4rio. Es necesario de5inir los 5actores #ue in5luen en la velocidad de la %is%a) tales co%o<
Palabras clave: cinética) concentraci!n)
reacci!n) velocidad) tie%3o.
2. ASTRAC
In t8e e%4odi%ent o5 t8is la4orator 9as conduc conducted ted 3ri%ar 3ri%aril il t8e 3re3ar 3re3arati ation on o5 t8e solution o5 3otassiu% iodate) starc8 and 4isul sul5ate) t8ese at a s3eci5ic conc concen entr trat ation ion)) t8en t8en 9as 9as :ust :ust 3rac 3ractitice ce addin to t8e solution o5 6IO7 at di55erent concentrat concentrations ions t8e 4isul5ate 4isul5ate solution solution and starc8) o4servin t8e c8anes 3resented in coloration durin t8e reaction ti%e in eac8 case delaed.
-. =a natu natural rale2a e2a de los los reac reactiv tivos. os. +. =a conc concent entrac raci!n i!n de de los reacti reactivos vos.. 7. =a te%3 te%3er erat atur ura. a. 1. Cata Catalili2a 2ado dore res. s. Al seleccionar 3ara su estudio una reacci!n #u$%ica es3ec$5ica a una "e#$e los "e#$era" ra"%ra %ra &e"er &e"er#' #'a& a&a a) 5act 5actor ores es >-?) >-?) >+?) >+?) >1? >1? se %ant %antie iene nen n cons consta tant ntes es;; as$) as$) la @eloc elocid idad ad de la reac reaccci!n i!n 3ued 3uede e de4e de4e estu estudi diar arse se e3eri%ental%ente %idiendo los ca%4ios de conc concen entr trac aci! i!n n #ue #ue ocur ocurre ren n en un intervalo de tie%3o dado. "ara ello se dis3 dis3on one e de una una vari varied edad ad de técn técnic icas as 3ara encontrar los ca%4ios de concentrac concentraci!n i!n #ue se re3resentan re3resentan en un intervalo de tie%3o. As$) 3ara un reactivo dado) en el caso de una reacci!n
es3ec$5ica a deter%inada. >-?
una
te%3eratura
aA B 4' B ... cC B dD B ... "uede encontrarse la ecuaci!n de la velocidad de reacci!n 3artiendo de una serie de e3eri%entos en los #ue se var$a siste%(tica%ente la concentraci!n del reactivo deter%inado) %ientras #ue las de los otros se %antienen constantes. =a ecuaci!n de la velocidad de la reacci!n es una ecuaci!n ale4raica #ue relaciona la ra3ide2 de la reacci!n con la concentraci!n de uno de los reactivos en 5unci!n del tie%3o. En esta 3r(ctica es va a estudiar la in5luencia de la concentraci!n de los reactivos en la velocidad de la reacci!n. =a reacci!n #u$%ica cua velocidad se va a estudiar es< IO7 B SO7 I+ B SO1 + B B B +O El iodo ele%ental #ue se li4era oriina un color intenso en la soluci!n en 3resencia de al%id!n. =a a3arici!n del color a2ul tiene luar cuando se 8a 5or%ado cierta cantidad de iodo ) en consecuencia) el tie%3o invertido desde la %e2cla de las disoluciones de los reactivos 8asta la a3arici!n del color a2ul) es una %edida de la velocidad de la reacci!n. Es evidente #ue el tie%3o invertido la velocidad de la reacci!n son %anitudes inversas. >+?
. METODOLO*IA
-. "ri%era%ente se 3rocedi! a la 3re3araci!n de la disoluci!n de 4isul5ito s!dico. Se calentaron -, %= de aua destilada cuando 8iervo) se are! una 3a3illa liera 5or%ada 3or - de al%id!n solu4le en -, %= de aua destilada. Se %antuvo la e4ullici!n unos 1 %in se de:! en5riar. Se are! el 4isul5ito 3ara o4teniéndose una disoluci!n ,),-M se aadi! aua destilada a5orando a +, %= +. Se 3re3ar! +, %= de una disoluci!n ,),+ M de odato 3ot(sico) 3esando -.,G de 6IO 7 llev(ndola a un volu%en de +,%l !. Se colocaron en una radilla
tu4os de ensao nu%erados. En el 3ri%ero se de3ositaron %= de disoluci!n de odato 3ot(sico) en el seundo 1 %=) en el tercero 7 %=) en el cuarto + %= en el #uinto - %=. A cada uno de los tu4os de ensao se le areo aua destilada 8asta #ue todos los tu4os tenan -, %=. 1. Se arean %= de disoluci!n 4isul5ito s!dicoal%id!n >1%l de 4isul5ato -%l de al%id!n? so4re el tu4o -. . Se ta3! aito 5uerte%ente) de:(ndolo a continuaci!n en la radilla anot(ndose el tie%3o transcurrido desde #ue a%4as disoluciones se 3onen en
contacto 8asta #ue a3arece el color a2ul) lo cual ocurri! si%ult(nea%ente en toda la disoluci!n.
+. MATERIALES Y REACTI,OS
Tu4os de ensao Hradilla Frasco lavador
"i3etas Soluci!n de odato de 3otasio
Soluci!n de 4isul5ato Soluci!n de al%id!n Es3(tula @idrio relo:
-. RESULTADOS
Tu4o -
@ol. 6IO7
[KIO3]
%l
,.,-
=n
-[KIO3]
Moles 6IO7
Tie%3o
-,,
--,
-<++
[KIO3]
1.,
-4
+
1%l
G-, 7
1.G+G
-+
G-,
-<1,
-5
7
7%l
-,
.--
-.
-3
1
+%l
1-,
-%l
+-, 7
+<--
-5
.+-
+,
1-,
-3
-,
7<+
-5
.+-1
,,
+-,
<7,
-6
Tabla número 1. Datos reloj de yodo.
tub o
Grupo 1
Grup o 2
Grup o3
Grup o 5 1.22
Grup o 6
Grup o 7
Grup o 8
Promedi o
1.14
Grup o 4 1.22
1m ! 2m ! 3m ! 4m ! 5m !
1.14
1.14
1.2"
1.2"
1.15
1.17
1.32
1.34
1.38
1.44
1.4"
2.2"
1.46
1.43
1.4#
2.12
1.5#
2.1#
2.16
2.11
2$56
2.22
2.15
2.13
3.28
2.43
3.34
3.32
3.25
3.35
3.34
3.36
3.2"
6.32
6.31
6.24
6.5"
6.3"
5.58
6.47
6.23
6.24
. ANALISIS DE RESULTADOS
"ode%os decir #ue en la Ta4la No. -) eiste una dis%inuci!n de la concentraci!n 5inal del 6IO7 con res3ecto al tie%3o de la reacci!n) 3uesto #ue entre %(s tie%3o se de%ora en suceder la reacci!n %enor concentraci!n tiene el odato de 3otasio.
au%enta la 3ro4a4ilidad de #ue entre estos reactivos se dé la reacci!n) %(s sin e%4aro si la reacci!n se lleva a ca4o en disoluci!n lo #ue se 8ace es variar la relaci!n entre el soluto el disolvente.>1? =a ecuaci!n #u$%ica #ue se lleva aca4o 3ara el ca%4io de color es<
Co%o 3udi%os evidenciar en la 3r(ctica cuando %e2cla%os las dos disoluciones) odato de 3otasio e 8idroenosul5ito de sodio con al%id!n) co%ien2a la 3ri%era eta3a de la reacci!n. En esta 3ri%era eta3a) los aniones 8idroenosul5ato reducen a los iones odato >#ue actuar(n co%o oidante? a oduro) %ientras #ue el 8idroenosul5ato se oida a sul5ato. As$) tene%os<
IO!4 0 +I/0 - 0 3 !I2 0 ! 2O
IO! /0 ! SO! 3 I 0 ! SO
IO7 B I B B 7I+ B 7+O
=o cual nos da co%o resultado 3ri%ordial%ente una %e2cla incolora) des3ués) en la seunda eta3a) el oduro >I K? reacciona con el odato en eceso >IO7 K? se 3roduce odo %olecular) I +) #ue :unto con el al%id!n es el #ue da el color a2ul oscuro a la disoluci!n. En esta reacci!n) el odato vuelve a actuar co%o oidante el oduro actLa co%o reductor) cediendo electrones. >7?
Nada %(s se 5or%e el odo I +) reacciona con el 4isul5ito #ue #ueda en la %e2cla<
=a reacci!n es r(3ida) 3ode%os ver c!%o ca%4ia en -<,+ %inutos de incolora a a2ul intenso esto 3uesto #ue el 3ri%er tuvo es el #ue 3osee %aor concentraci!n 3or ende la reacci!n se da en %enor tie%3o a #ue el au%ento de la concentraci!n de los reactivos 8ace %(s 3ro4a4le el c8o#ue entre dos %oléculas de los reactivos) con lo #ue
Me2cla color a2ul intenso Cuando c8ocan un ion odato tres iones 4isul5ito IO7 B 7SO7 I B 7SO1 Una ve2 5or%ado el oduro) I ) 3uede reaccionar con los iones odato #ue todav$a #ueden 3ululando 3or el %edio
I+ B SO7 B +O +I B SO1 B +B De %anera #ue 8asta #ue no desa3are2ca todo el 4isul5ito de la disoluci!n) no e%3e2ar( a au%entar la concentraci!n del odo. Esta es la ra2!n 3or la #ue la a3arici!n del color violeta se retarda. >? Cuando a 8a desa3arecido todo el 4isul5ito) consu%ido 3or las reacciones la concentraci!n de odo e%3ie2a a au%entar) lo #ue 5acilita #ue reaccione con el al%id!n 5or%e el co%3uesto #ue le da la coloraci!n oscura a la disoluci!n. Este e5ecto se 3uede a3reciar en el r(5ico. En él 3ode%os ver c!%o varia la
concentraci!n de odo con res3ecto al tie%3o< al 3rinci3io su concentraci!n es %aor) 3ero de re3ente) cuando todo el 4isul5ito 8a desa3arecido) dis%inue. 5. CONCLUSIONES •
•
•
•
Se co%3rendi! la relaci!n eistente entre la concentraci!n el tie%3o en las reacciones #u$%icas co%o la concentraci!n llea a a5ectar la velocidad con la #ue la reacci!n se va a llevar a ca4o. A 3artir de los datos e3eri%entales o4tenidos se deter%in! el orden de la reacci!n Se 3udo identi5icar #ue no se trata4a de una reacci!n de orden , a #ue en las reacciones de orden , se es inde3endiente de la concentraci!n. Se conclu! #ue esta es una reacci!n de orden + 3uesto #ue e3eri%ental%ente 3ode%os notar #ue al su4ir la
concentraci!n se cuadri3lica la velocidad. . 6. ILIO*RA7IA
-. C8an) R. >+,,7?. &u$%ica) McHra9ill Intera%ericana) Méico. +. "ANREAC &UMICA S. A. >+,,?. Manual de seuridad en la4oratorios #u$%icos. 7. =andolt) . 'er. Dtsc8. C8e%. Hes. -GG) -/) -7-0K-7. 1. Soo) D. A.) est D. M.) oller F. J. Crouc8 S. R. >+,,,?. &u$%ica anal$tica) McHra9ill . S8a8as8iri) '.P. >-//+?. C8e%ical De%onstrations. A and4oo 5or Teac8ers o5 C8e%istr. @ol. 1. Madison) isconsin. T8e Universit o5 isconsin "ress.
