Data pubblicazione: May 06, 2012 4:35:36 PM
Orologio allo iodio
Soluzioni:
250 mL Ioduro di potassio 8,3 g/L (0,05 M)
50 mL tiosolfato di sodio pentaidrato 12,5 g/L (0,05 M)
50 mL Soluzione di salda d’amido (possibilmente vecchia, che dà colore marrone anziché blu)
250 mL Tampone 4,7 ottenibile con acido acetico 18,0 g/L e acetato di sodio 24,6 g/L (ambedue 0,3 M),
100 mL H2O2 0,8 M (quella al 3% è circa 0,88 M, diluirne 90 mL a 100 mL se è nuova, o usarla tal quale).
25 mL acido acetico 18 g/L (0,3 M, basta toglierne 1/10 da quello per fare il tampone prima di mettere l’acetato)
Materiale: 5 beacher o 5 beute uguali (le soluzioni devono essere confrontate) e un agitatore magnetico con ancoretta, cilindri e pipette, termometro.
progetto basato su (si ringrazia per l'efficacia): http://asd1.schoolwires.com/17422061571320847/lib/17422061571320847/Energy_of_activation_for_Clock_Reaction.pdf
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SPIEGAZIONE
1. L’acqua ossigenata ossida lo ioduro trasformandolo in iodio elementare (I2):
H2O2 + 2I- + 2 H+ à 2H2O + I2
Come si vede da H+ la reazione consuma anche acido.
2. Poiché lo iodio si formerà lentamente, metteremo la salda d’amido che si colora anche con minime quantità di iodio.
3. Lo ioduro è sempre il reagente limitante rispetto all’acqua ossigenata, anche nella prova 2 dove se ne mette una quantità doppia.
4. Lo iodio che si forma lentamente viene ridotto dal tiosolfato (S2O32-) di nuovo a ioduro incolore, prima di avere il tempo di colorare la salda d’amido e di essere notato.
5. Questo può essere dimostrato unendo in una provetta tutti gli ingredienti tranne il tiosolfato. Appena si mette l’acqua ossigenata, la salda d’amido si colora in pochi istanti per lo iodio formato. Mettendo il tiosolfato lo iodio scompare di nuovo.
6. Solo quando la scorta di tiosolfato (uguale in tutte le prove) si esaurisce, lo iodio che continua a formarsi emerge a colorare la salda d’amido, e a questo punto si cronometra il tempo.
7. Misurando il tempo necessario a vedere la comparsa della colorazione misuriamo quanto tempo impiega la reazione a trasformare una quantità fissa di iodio (poiché il tiosolfato è sempre lo stesso).
8. In prima ipotesi ci aspettiamo che il tempo sia lo stesso nelle 5 prove, perché dovremo far formare sempre la stessa quantità di iodio e sempre con un eccesso di acqua ossigenata.
9. Nella terza prova raddoppiamo la quantità di acqua ossigenata (che era già in notevole eccesso).
10. Come già detto questa reazione di ossidazione consuma acidità, perciò si mette il tampone che mantiene la soluzione costantemente allo stesso grado di acidità. Solo nella prova n.4 si aumenta l’acidità con acido acetico (lo stesso del tampone) per vedere come cambia la velocità della reazione.
11. Nella quinta prova aumentiamo la temperatura.
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