Introducción
A través de este experimento observaremos el cambio de color de la disolución, la cual contiene yodo además de otros compuestos, mediante el traspaso de un recipiente a otro.
En primer lugar, la disolución pasará de un color transparente a otro muy oscuro, y viceversa, simulando lo que es conocido como el reloj de yodo.
Por último, observaremos añadiendo de forma encadenada otras disoluciones, cómo se forma una cadena de colores, simulando un arcoíris.
Fundamento químico
El proceso de reducción-oxidación es una reacción de transferencia de electrones.La especie que pierde los electrones se oxida y la que los gana se reduce. Se llama reductor a la especie que cede los electrones y oxidante a la que los capta.
En este proceso influye el estado de oxidación de la especie. Este, se define como la carga eléctrica hipotética, no la real. Para calcularlo, se tienen en cuenta las propiedades de cada elemento (alcalinotérreo, halógenos…).
Para poder llevar a cabo una redox, necesitamos mínimo dos sistemas de redox. Es muy importante considerar el ajuste estequiométrico de la reacción.
Los factores que afectan a una redox son:
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La relación de concentraciones entre la forma oxidada y la reducida.
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El ph del medio.
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La posible influencia de iones procedentes de alguna de las especies.
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La formación de complejos.
La reacción que se produce al pasar de un color transparente a un color negro se da en 2 etapas: 1. Etapa primera → los iones hidrogenosulfito reducen los iones yodato a iones yoduro.
2.Segunda etapa → iones yoduro producidos en la primera etapa reaccionan con los iones yodato en exceso produciendo yodo.
Materiales
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4 vasos de precipitados de 250ml.
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Yodato potásico (KIO3).
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Hidrógeno sulfito de sodio (NaHSO3).
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Hidróxido de sodio (NaOH).
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Almidón (C6H10O2)
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Agua destilada.
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fenolftaleína.
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Nitrofenol.
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Alcohol (96º).
Desarrollo del experimento
Arcoíris a partir de la redox
Primero crearemos tres disoluciones;
Disolución A→ disolvemos 6,42g de KIO3 (yodato potásico) y añadimos agua destilada hasta 1L.
Disolución B→ disolvemos 3,1g de NaHSO3 (hidrógeno sulfito de sodio) y 0,6g de almidón en agua destilada hasta 1L. El almidón hay que disolverlo antes en agua caliente.
Disolución C→ disolvemos 2g de NaOH (hidróxido de sodio) y añadir agua destilada hasta 1L.
Tras crear las disoluciones, habrá que formar los indicadores:
En el primero, disolvemos 1 g de fenolftaleína en 60 mL de alcohol (96º) y añadimos 40mL de agua destilada; En el segundo, disolvemos 2g de nitrofenol en 60 mL de alcohol de 96º y añadimos 40 mL de agua destilada.
Estos indicadores, no presentan un color en el medio ácido, en cambio en medio alcalino sí. El primero (fenolftaleína), vira a violeta en un rango de pH de 8,2 a 9,8. El segundo (nitrofenol) cambia a amarillo en un rango de 5 a 7. Para observar más colores, en forma de arcoíris, realizaremos mezclas entre los indicadores. Con 5 gotas de fenolftaleína y 2 de nitrofenol, podremos observar el color rojo y con 1 de fenolftaleína y 5 de nitrofenol, el color naranja.
Procedimiento.
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Colocamos 4 vasos (transparentes para que vea el color).
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Vamos a ir añadiendo a cada vaso 50 mL de la disolución B con las gotas de los indicadores, según el color que queramos que se observe.
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Más tarde, añadiremos 50mL de la disolución A, y observaremos que en la disolución aparece el color negro.
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Por último, añadiremos 50 mL de la disolución C, y desaparecerá el color negro por completo, y aparecerán los colores según los indicadores.
Medidas a tener en cuenta.
La fenolftaleína no está clasificada como peligrosa, en cambio el nitrofenol es tóxico por inhalación e ingestión. El hidróxido de sodio es corrosivo, y puede producir quemaduras en la piel y ojos. El yodato de potasio es un agente oxidante, por lo que hay que evitar el contacto con materiales combustibles. La solución que utilizamos de NaHSO3 puede irritar la piel y las mucosas, y se deben evitar sus vapores, ya que contienen hidróxido de azufre, muy irritante para las vías respiratorias.
Conclusiones.
Tras realizar este experimento podemos observar primero como una disolución pasa de ser transparente, a tener un color negro- azulado, ya que el yodo producido, reacciona con el almidón y forma un complejo almidón-pentayoduro con un color negro. Más tarde al añadir los indicadores, se observa un arcoiris de colores, debido a que los indicadores tienen un nivel de pH característico, que hacen que presenten color en medio alcalino.
BIBLIOGRAFÍA
https://www.actiage.es/nutricion/que-es-y-para-que-sirve-el-yodo
https://www.quimica.es/enciclopedia/Yodo.html