Reloj químico. Divertida experiencia de química en casa.

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Reloj químico. experimentos químicos

Entretenidos experimentos de química.

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En experimentos tan parecidos a los trucos de magia, primero se coloreaban soluciones incoloras de un color u otro, y esto sucedía inmediatamente, como por arte de magia. De hecho, las reacciones químicas avanzan muy rápidamente y, por regla general, comienzan inmediatamente después de mezclar los reactivos. Sin embargo, hay excepciones para esta regla. La mezcla de reacción puede permanecer incolora durante algún tiempo y luego adquirir color inmediatamente. Si quieres, en cinco segundos, si quieres, en diez; usted mismo puede configurar el "reloj químico" a la hora requerida.

Prepara dos soluciones. Composición del primero: 3,9 g de yodato de potasio KJO₃ por litro de agua. Composición del segundo: 1 g de sulfito de sodio Na₂SO₃, 0,94 g de ácido sulfúrico concentrado (¡con cuidado!) Y un poco, unos pocos mililitros de pasta de almidón, también por litro de agua. Ambas soluciones son incoloras y transparentes.

Dosificar 100 ml de ambas soluciones y rápidamente, preferentemente con agitación, añadir la segunda a la primera. Es más conveniente configurar la experiencia juntos: deje que su amigo comience a contar el tiempo de inmediato con un cronómetro o un reloj с segunda mano. Después de seis a ocho segundos (el tiempo exacto depende de la temperatura), el líquido instantáneamente se volverá azul oscuro, casi negro.

Ahora mida nuevamente 100 ml de la segunda solución y diluya 50 ml de la primera con agua exactamente dos veces. Con un cronómetro en la mano, verás que el tiempo que transcurre desde que se escurren las soluciones hasta que se tiñen también se duplica.

Finalmente, mezcle 100 ml de la segunda solución con 25 ml de la primera, diluida cuatro veces con agua, es decir, hasta los mismos 100 ml. El "reloj químico" durará cuatro veces más que en el primer experimento.

Esta experiencia demuestra una de las leyes químicas fundamentales: la ley de acción de masas, según la cual la velocidad de reacción es proporcional a las concentraciones de los reactivos. Pero la pregunta es: ¿por qué las soluciones se colorean instantáneamente después de una pausa, y no de manera uniforme y gradual, como cabría esperar?

El ácido sulfúrico en solución desplaza los iones de yodato y sulfito de sus sales. En este caso, el ácido yodhídrico HI se forma en la solución, pero no vive mucho e interactúa inmediatamente con el ácido yodhídrico HJO.₃. Como resultado, se libera yodo libre, es él quien da una reacción de color con el almidón.

Si todo fuera así, la solución se oscurecería gradualmente a medida que se liberaba yodo. Sin embargo, otro proceso está ocurriendo en paralelo: ácido sulfuroso H₂SO₃ reacciona con el yodo libre para formar nuevamente ácido yodhídrico. Esta reacción es más rápida que la anterior, y el yodo, al no tener tiempo de colorear el almidón, se reduce nuevamente a JO3.

¿Resulta que el color no debería aparecer en absoluto? Tenga en cuenta: durante la reacción, el ácido sulfúrico se consume continuamente, y tan pronto como todo se convierte en ácido sulfúrico, nada evitará que el yodo reaccione con el almidón. Y luego la solución se coloreará instantáneamente en todo el volumen.

Al diluir la solución dos y cuatro veces, redujo la concentración de yodato de potasio y la velocidad de reacción disminuyó proporcionalmente.

La explicación parece haber tardado más que la experiencia con el reloj en sí...

Autor: Olgin O.M.

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