Un reloj de Vitamina C

Objetivo
Demostrar cómo la concentración de los reactivos afecta en la velocidad de la reacción, así como observar lo que sucede en una reacción redox.

Material
v Agua destilada
v 1g vitamina C
v Tintura de yodo 2%
v Peróxido de hidrógeno 3%
v Solución de almidón
v Agitadores
v Cronómetro
v Probeta
v Pipeta o jeringa
v 6 vasos de plástico

Técnica
1. Preparar solución de vitamina C con 1g de ésta en 60 mL de agua. Disolver completamente y etiquetar.
2. Prepara SOLUCION A colocando en 60mL de agua, 15mL de la solución anterior y 15mL de tintura de yodo. Agitar. Observar cambios.
3. Prepara SOLUCION B colocando en 60mL de agua, 15mL de peróxido de hidrógeno 3% y 2mL de la solución de almidón.
4. Hacer EXPERIMENTO 1, mezclando la SOLUCIÓN A y la SOLUCIÓN B en un vaso. Esperar cambios y registrar el tiempo.
5. Hacer EXPERIMENTO 2, repitiendo pasos 2, 3 y 4 pero usando solo 90mL de agua para soluciones A y B. Registrar cambios y tiempo.
6. Hacer EXPERIMENTO 3, repitiendo pasos 2, 3 y 4 pero usando 90mL de agua para soluciones A y B. Predecir cambios.

Precauciones
ê La tintura de yodo es venenosa y flamable, además de corrosivo.
ê Para tratarlos residuos usar una mezcla de vitamina C para tener yoduros.
ê El uso de agua potable puede cambiar el tiempo de reacción.


Temas
ê Reacciones redox
ê Velocidad de reacción
ê Cambios de concentración

Explicación
Tanto la solución de vitamina C como la solución B se tratan de poner en medio acuoso unicamente el ácido ascórbico, en el caso de la primera, y el peróxido junto al almidón, en el caso segundo. Así, se tienen fundamentalmente dos reacciones:

Para la solución B (agua, solución vitamina C y tintura)
I2(aq) + C6H8O6(aq) à 2H+(aq) + 2I-(aq) + C6H6O6(aq)

Para la mezcla de la solución A y B:
2H+(aq) + 2I-(aq) + H2O2 à I2(aq) + H2O(l)

De esta manera, en la solución B, el yodo, originalmente café, llega a perder su color porque se reduce a yoduro.
En la combinación de la solución A con la B, se utilizan estos yoduros para reaccionar con el peróxido, que funge como oxidante, por lo que nuevamente forma el yodo elemental. Ahora bien, en la primer reacción, el yodo es un reactivo limitante, lo que provoca que quede un exceso de ácido ascórbico sin reaccionar, y aquí el porqué la formación de yodo no se nota instantáneamente. Resulta que sí, de verdad se constituye nuevamente el yodo en la segunda reacción, pero recordemos que existe una porción de vitamina C sin reaccionar, entonces lo que sucede es que el yodo formado reacciona con ésta porción tan rápido como se forma, llevandose a cabo nuevamente la primera reacción química y formando un ciclo que no se detiene sino hasta que todo el C6H8O6 es agotado, en cuyo momento el yodo se distingue con una coloración azul, por la adición del almidón.

ê ¿Porqué la solución A vuelve transparente al yodo?
ê ¿Porqué la reacción no es instantanea?
ê ¿En qué influye la diferencia en el volumen ocupado de agua?

fê La solución final contiene yodo que es apropiado reducirlo con una solución de vitamina C hasta reducirlo completamente y desecharlo.