Reação de mudança de cor oscilante Briggs-Rauscher

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A reação de Briggs-Rauscher, também conhecida como 'relógio oscilante', é uma das demonstrações mais comuns de uma reação química de oscilador. A reação começa quando três soluções incolores são misturadas. A cor da mistura resultante oscilar entre claro, âmbar e azul profundo por cerca de 3-5 minutos. A solução termina como uma mistura azul-preta.

Solução A

Adicionar 43 g de iodato de potássio (KIO).₃) para ~800 mL de água destilada. Agitar em 4,5 mL ácido sulfúrico (H_doisASSIM₄). Continue mexendo até que o iodato de potássio esteja dissolvido. Diluir para 1L.

Solução B

Adicione 15,6 g de ácido malônico (HOOCCH_doisCOOH) e 3,4 g de sulfato de manganês monohidratado (MnSO₄. H_doisO) para ~800 mL de água destilada. Adicione 4 g de amido de vitex. Mexa até dissolver. Diluir para 1L.

Solução C

Diluir 400 mL de peróxido de hidrogênio a 30% (H_doisO_dois) para 1L.

Materiais

• 300 mL de cada solução
• copo de 1 L
• prato de agitação
• barra de agitação magnética

Procedimento

1. Coloque a barra de agitação no béquer grande.
2. Despeje 300 mL de cada uma das soluções A e B no béquer.
3. Ligue a placa de agitação. Ajuste a velocidade para produzir um grande vórtice.
4. Adicione 300 mL de solução C no béquer. Certifique-se de adicionar a solução C após misturar as soluções A + B ou a demonstração não funcionará. Apreciar!

Notas

Esta demonstração desenvolve iodo. Vestemóculos de segurançae luvas e realizar a demonstração em uma sala bem ventilada, preferencialmente sob uma coifa de ventilação. Tenha cuidado quando preparando as soluções , uma vez que os produtos químicos incluem fortes irritantes e agentes oxidantes .

Limpar

Neutralize o iodo reduzindo-o a iodeto. Adicionar ~ 10 g de tiossulfato de sódio à mistura. Mexa até que a mistura fique incolor. A reação entre iodo e tiossulfato é exotérmica e a mistura pode estar quente. Depois de fria, a mistura neutralizada pode ser lavada pelo ralo com água.

A Reação Briggs-Rauscher

IO₃^-+ 2H_doisO_dois+ CH_dois(CO_doisH)_dois+ H⁺-> ICH (CO_doisH)_dois+ 2 O_dois+ 3H_doisO

Essa reação pode ser dividida em duas reações de componentes :

IO₃^-+ 2H_doisO_dois+ H⁺--> VOLTAR + 2O_dois+ 2H_doisO

Esta reação pode ocorrer por um processo radical que é ativado quando eu^-concentração é baixa, ou por um processo não radical quando o I^-concentração é alta. Ambos os processos reduzem o iodato a ácido hipoiodoso. O processo radical forma ácido hipoiodoso a uma taxa muito mais rápida do que o processo não radical.

O produto HOI da reação do primeiro componente é um reagente na reação do segundo componente:

HOI + SOMENTE_dois(CO_doisH)_dois-> ICH (CO_doisH)_dois+ H_doisO

Esta reação também consiste em duas reações componentes:

EU^-+ VOLTAR + H⁺--> eu_dois+ H_doisO

EU_doisCH_dois(CO_doisH)_dois--> eu_dois(CO_doisH)_dois+ H⁺+ eu^-

A cor âmbar resulta da produção do I_dois. O eu_doisdevido à rápida produção de HOI durante o processo radical. Quando o processo radical está ocorrendo, o HOI é criado mais rapidamente do que pode ser consumido. Parte do HOI é usada enquanto o excesso é reduzido porperóxido de hidrogêniopara eu^-. O eu crescente^-A concentração atinge um ponto em que o processo não radical assume o controle. No entanto, o processo não radical não produz HOI tão rápido quanto o processo radical, então a cor âmbar começa a clarear à medida que eu_doisé consumido mais rapidamente do que pode ser criado. Eventualmente o eu^-a concentração cai baixo o suficiente para que o processo radical reinicie para que o ciclo possa se repetir.

A cor azul profundo é o resultado do I^-e eu_doisligação ao amido presente na solução.

Fonte

B. Z. Shakashiri, 1985, Demonstrações Químicas: Um Manual para Professores de Química, vol. 2 , págs. 248-256.