Del Reloj De Yodo Al Arco Iris Químico

Para motivar a los alumnos en el estudio de la química, presentamos una experiencia que llamará su atención y

que puede servir para introducir diversos conceptos en el aula. Consiste en encadenar la reacción de reducción

del yodato potásico por hidrogenosulfito de sodio en presencia de almidón con otra reacción en la que aparecen

disoluciones de indicadores de pH coloreadas al pasar de medio ácido a básico. En siete copas de vidrio que

contienen un líquido incoloro, se añade otra disolución también incolora. El contenido de las copas va

cambiando brusca y sucesivamente a azul-negro. Al añadir a las copas una tercera disolución, igualmente

incolora, desaparece el color oscuro y aparecen los siete colores del arco iris produciendo un vistoso resultado.

Palabras clave: Experimentos de química; ácido-base; reacciones redox; indicadores; ciencia recreativa; reloj de yodo; arco iris químico.

Chained reactions: from the clock reaction to the chemical rainbow

To motivate students to learn chemistry, we present an experience which will catch their attention and can be

useful to introduce several chemical concepts in the classroom. It consists in linking the reduction reaction of

potassium iodate by sodium bisulfite in the presence of starch with another one in which colored indicators

solutions appear when they change from an acidic to a basic medium.In seven glasses containing a colorless

solution, another also colorless solution is added. The content of the glasses suddenly and successively turns to

dark blue. By pouring a third clear solution in the glasses, dark color vanishes and the colors of the rainbow

appear producing an eye-catching effect.

Keywords: Chemistry experiments; acid-basic; redox reactions; indicators; recreational science; iodine clock reaction; chemical rainbow.

Introducción

Con la idea de hacer una introducción a las reacciones químicas, presentamos esta experiencia

en la que se ponen de manifiesto diversos aspectos que intervienen en ellas, como la velocidad

de reacción, la influencia de la concentración o la temperatura, a la vez que se realiza una

presentación que resulta atractiva para los alumnos y les puede hacer que se planteen lo que

está sucediendo.

Los materiales que se emplean no son difíciles de conseguir y muchos de ellos se encuentran

en los laboratorios de los centros de Enseñanza Secundaria. Aunque se presenta como

demostración para el público, se puede reproducir por partes en el laboratorio para abordar

distintos aspectos de las reacciones químicas. Los productos y materiales utilizados no son

especialmente peligrosos, pero se deben tener en cuenta las normas de seguridad y las

consideraciones medioambientales adecuadas (Panreac Química, 2005).

Presentación

Materiales

• Siete copas de vidrio de unos 200 ml (también se pueden emplear vasos de plástico de

un solo uso que sean transparentes).

Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias

Universidad de Cádiz. APAC-Eureka. ISSN: 1697-011X

DOI: 10498/10209 http://hdl.handle.net/10498/10209

http://reuredc.uca.es

CARLOS DURÁN TORRES, Mª LUISA AGUILAR MUÑOZ REACCIONES ENCADENADAS: DEL RELOJ DE YODO AL ARCO IRIS QUÍMICO

• Tres jarras de vidrio de un litro.

Reactivos

Se preparan las siguientes disoluciones:

• Disolución A: Un litro de yodato potásico (KIO3) 0,03 M.

• Disolución B: Un litro de hidrogenosulfito de sodio (NaHSO3) 0,03 M con almidón.

• Disolución C: Un litro de hidróxido de sodio (NaOH) 0,05 M.

Disolución A: Disolver 6.42 g de KIO3 y añadir agua destilada hasta 1 litro.

Disolución B: Disolver 3.1 g de NaHSO3 y 0.6 g de almidón en agua destilada hasta 1 litro.

Conviene disolver antes el almidón en un poco de agua caliente. También se pueden utilizar

5.75 ml de disolución de NaHSO3 al 40 % (presentación comercial 5M) en lugar de los 3.1 g

de sólido.

Disolución C: Disolver 2 g de NaOH y añadir agua destilada hasta 1 litro.

Para la preparación de los indicadores se deben realizar las siguientes disoluciones:

• Disolver 1 g de fenolftaleína en 60 ml de alcohol de 96º y añadir 40 ml de agua destilada.

• Disolver 0.1 g de timolftaleína en 60 ml de alcohol de 96º y añadir 40 ml de agua destilada.

• Disolver 2 g de p-nitrofenol en 60 ml de alcohol de 96º y añadir 40 ml de agua destilada.

Estos indicadores no presentan color en medio ácido (pH<5.0), pero sí en medio alcalino. El

primero de ellos es bien conocido y vira a violeta en un rango de pH de 8.2 a 9.8, el segundo

cambia a azul en un rango de 9.3 a 10.5 y el tercero lo hace a amarillo en un rango de 5.0 a 7.0

(Chang, 2003).

Para obtener los demás colores del arco iris se pueden realizar mezclas entre los tres anteriores

dado que se parecen mucho a los colores primarios utilizados en las mezclas sustractivas de

colores (magenta, cian y amarillo). Las proporciones que dan lugar a unos colores más vistosos

son las que se muestran a continuación, en las que se indican en relación de volúmenes o gotas

las cantidades de cada uno:

ROJO: 5 fenolftaleína : 2 p-nitrofenol

NARANJA: 1 fenolftaleína : 5 p-nitrofenol

AMARILLO: p-nitrofenol

VERDE: 2 timolftaleína : 3 p-nitrofenol

AZUL: timolftaleína

AÑIL: 1 fenolftaleína : 1 timolftaleína

VIOLETA: fenolftaleína

Montaje

Se disponen tres jarras transparentes con un litro de cada una de las disoluciones A, B y C. Se

colocan siete copas o vasos transparentes de unos 200 mL de capacidad en los que se vierten

unas gotas de cada uno de los indicadores. A continuación se añaden 50 mL de la disolución B

(hidrogenosulfito de sodio y almidón) que no producirán coloración al ser el pH inferior al de

viraje.

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Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 8 (1), 105-110 , 2011 CIENCIA RECREATIVA

Procedimiento

Se presentan a los alumnos las jarras y los vasos en los que se pueden observar líquidos

transparentes e incoloros (figura 1). A continuación se van añadiendo a cada copa 50 mL de la

disolución A (KIO3) (figura 2). Al cabo de unos 30 segundos, el líquido de las copas va

virando brusca y sucesivamente al color negro (figura 3). Por último se vierten otros 50 mL de

la disolución C (NaOH) (figura. 4), con lo que va desapareciendo

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