Reacción oscilante Reacción de Briggs

 VII Semana de la Ciencia y la Tecnología
12-16 de noviembre de 2007
Reacción oscilante
Una reacción oscilante se caracteriza por presentar variaciones rítmicas en
concentración de alguna de las sustancias químicas que participan en ella. Los
periodos de estas oscilaciones se mantienen constantes mientras las condiciones
externas así se mantengan, por lo que pueden funcionar como verdaderos relojes
químicos.
Aunque las reacciones oscilantes son complejas y poco comunes, pueden
utilizarse como modelo para estudiar los relojes biológicos que se observan con
frecuencia en los procesos naturales (por ejemplo, el latido del corazón).
En el experimento que te proponemos, el color de una disolución cambia
cíclicamente, dependiendo de la concentración de las diferentes especies químicas
que se van formando mientras tiene lugar una reacción química
Reacción de Briggs-Rauscher
Explicación teórica
La transformación global que ocurre en esta reacción puede representarse así:
IO3– (aq) + 2 H2O2 (aq) + CH2(COOH)2 (aq) + H+ (aq) →
ICH(COOH)2 (aq) + 2 O2 (g)+ 3 H2O (l)
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En realidad, esta transformación global se realiza en dos etapas:
IO3– (aq) + 2 H2O2 (aq) + H+ (aq) → HIO (aq) + 2 O2 (g) + 2 H2O (l)
HIO (aq) + CH2(COOH)2 (aq) → ICH(COOH)2 (aq) + H2O (l)
La primera de estas dos reacciones puede ocurrir a través de dos mecanismos
de reacción diferentes, que implican la formación de yodo (I2) y de un complejo yodoalmidón. Las oscilaciones aparecen debido a los diferentes caminos que va
atravesando la reacción hasta alcanzar el punto final.
Procedimiento experimental
Para llevar a cabo esta reacción, vamos a partir de tres probetas que contienen
50 ml de las siguientes disoluciones:
•
Disolución A: KIO3 (0.2 M) (yodato potásico) + H2SO4 (0.08 M) (ácido
sulfúrico)
•
Disolución B: H2O2 (3.6 M) (peróxido de hidrógeno)
•
Disolución C: CH2(COOH)2 (0.15 M) (ácido malónico) + MnSO4 (0.02 M)
(sulfato de manganeso) + almidón (3% masa/volumen)
Añadimos en un matraz Erlenmeyer, colocado sobre un agitador, cada una de
estas disoluciones incoloras, en el orden A - B - C.
La disolución pasa cíclicamente a tener color ámbar (debido a la formación de
yodo molecular, I2), azul (debido a la formación de un complejo yodo-almidón, cuando
la concentración de yodo molecular es elevada) e incoloro (cuando en la disolución la
concentración de I2 es muy baja).
Referencias
El procedimiento experimental ha sido adaptado a partir de la descripción
original publicada en las siguientes referencias:
•
Briggs, T. S., Rauscher, W. C. (1973). “An Oscillating Iodine Clock”. J.
Chem. Ed. 50, 496.
•
Wang, M. R. (2000). “An Introductory Laboratory Exercise on Solution
Preparation”. J. Chem. Ed. 77, 249-250.
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