GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA
ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
Una
reacción redox con cambios de color (tartrato+ agua oxigenada + sulfato de
cobre)
Material
Agitador magnético
Vasos de precipitados
Probetas
Termómetro
Base y varilla soporte
Disolución de tartrato de sodio y potasio
Agua oxigenada de 10 volúmenes
Disolución de sulfato de cobre II, 1M
Introducción
En la revista Chem 13 News de Noviembre de 1997 apareció un pequeño trabajo
firmado por la profesora Marie C. Sherman en la que describía una reacción
sumamente interesante para realizarla como experimento de cátedra,
gracias a su vistosidad, aunque probablemente con un mecanismo bastante
complejo y que nosotros sepamos nadie ha dado una
explicación completamente satisfactoria.
En algunos manuales de prácticas se cita una reacción parecida utilizando
el cloruro de cobalto(II) en lugar del sulfato de
cobre produciéndose un cambio de color
de rosa a verde y luego de nuevo rosa.
En la reacción que nos ocupa, se
añade a temperatura ambiente tartrato y agua oxigenada, mezcla que es incolora,
a continuación se añade el sulfato
de cobre produciéndose un color azul
intenso. La reacción comienza a aumentar su temperatura y espontáneamente
comienza un cambio de color que termina en un rojo intenso.
Al llegar a este punto se deja enfriar la mezcla y si se añaden unos cm3
de agua oxigenada ocurre un nuevo cambio
de color y aparece un color azul parecido al anterior. De forma espontánea
la mezcla de reactivos aumenta de nuevo su temperatura y se produce un cambio de color, desaparece el
azul y aparece de nuevo el rojo.
Este proceso se puede realizar varias veces.
Se puede empezar la demostración a una temperatura ambiente pero los cambios
son lentos, recomendamos calentar inicialmente la mezcla de tartrato y agua
oxigenada a unos 30 º C. Si se calienta a mayor temperatura la reacción
es demasiado violenta y el desprendimiento de gases es tan rápido que
normalmente el contenido del vaso se desborda.
El profesor debe ensayar previamente y calcular la temperatura a la que
debe calentar los reactivos en función del tiempo que desee que se produzcan
los cambios de color.
Secuencia del proceso
Foto 1
En esta fotografía
la probeta 1 contiene 60 mL de la disolución de tartrato de sodio y potasio
y las numeradas con 2, cada una contiene 40 mL de agua oxigenada de 10 volúmenes. El
vaso pequeño contiene 20 gotas de la disolución
de sulfato de cobre (II). El termómetro indica una temperatura de unos
Foto 2
Sobre el vaso grande de precipitados se ha
añadido la disolución de tartrato y
el agua oxigenada. Las probetas 1 y la
2 que está junto a ella están vacías. La mezcla de los reactivos es incolora.
La temperatura es de aproximadamente
Foto 3
Sobre la mezcla de tartrato y agua oxigenada
se ha añadido el sulfato de cobre. La mezcla se torna de color azul intenso,
la temperatura es de aproximadamente
Foto 4
Transcurridos unos minutos de forma espontánea
la temperatura de la mezcla aumenta. La fotografía indica unos
Foto 5
Transcurridos unos segundos de la anterior fotografía se produce un cambio de color y la temperatura alcanza un poco más de 60
Foto 6
Poco tiempo después de la anterior fotografía
el color se estabiliza en un rojo intenso, sin que varíe la temperatura. A
partir de aquí dejamos enfriar la mezcla hasta unos
Foto 7
Cuando la temperatura es de unos
Foto 8
Ya se ha producido el cambio de color y aparece
de nuevo el azul intenso. Al cabo de un cierto tiempo empieza a producirse
un cambio de color que termina como indica la fotografía 9.
Foto 9
Poco después de hacer la fotografía 8, se produce un cambio de color de azul a rojo. Si ahora añadimos unos mililitros de agua oxigenada el color cambia de nuevo al azul como se ve en la fotografía 10.
Foto 10
La secuencia puede repetirse añadiendo agua oxigenada. Cuantos más cambios se hagan, los colores son menos definidos, hasta que a pesar de añadir el agua oxigenada ya no se producen cambios.