Un complejo activado visible
Objetivo: Comprender el concepto de catalizador de forma muy visual
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Material de laboratorio
Placa calefactora
Matraz de fondo redondo de 100 mL
Cilindro graduado
1 vial
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Reactivos
Rochelle't (tartato sódico potásico tetrahidratado, KNaC4H4O6-4H2O), 2,5 g
Cloruro de coblato (II) hexahidratado (CoCl2-6H2O)
Peróxido de hidrógeno 6%, 10 mL
Agua
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Seguridad
¡¡¡No olvides los guantes, la bata de laboratorio y las gafas protectoras!!!
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Preguntas
¿Por qué es necesario el calor?
¿Qué se observa al calentar la mezcla a 85 ºC?
¿Qué efecto provoca la adición del cloruro de cobalto? ¿Qué papel desempeña en la reacción?
¿Por qué se reinicia la reacción cuando se añade más peróxido de hidrógeno?
¿Se consume el catalizador? Explica por qué.
Procedimiento
- Prepara otra solución de 2,5 g de sal de Rochelle en 30 mL de agua en el matraz de fondo redondo.
- Añade 10 mL de peróxido de hidrógeno al 6% a la solución salina de Rochelle y calienta la mezcla a 85ºC. Observa lo que ocurre.
- Añade una espátula de solución de cloruro de cobalto a la mezcla anterior y observa lo que ocurre.
- Añade otros 10 mL de H2O2 y observa lo que ocurre.
Explicación teórica
En este experimento, el peróxido de hidrógeno oxida la sal de Rochelle para producirCO2. Al calentar la mezcla inicial a 85ºC, la lenta aparición de un gas indica que se está produciendo la reacción. Con la adición de cloruro de cobalto, esta transformación se cataliza, lo que significa que la velocidad de reacción aumenta, dando lugar a la formación de espuma. Simultáneamente, se produce un cambio de color que indica la participación del catalizador. El ion Co2+ (color rosa) se oxida a Co3+ (color verde) al tiempo que forma un complejo con el ion tartrato, que facilita la oxidación aCO2. Al final de la reacción, el cobalto se reduce y vuelve a su color inicial, lo que sugiere que no se consume durante la reacción. Para comprobarlo, volvemos a añadir peróxido de hidrógeno y observamos que el catalizador sigue realizando su función. Esto ocurre porque la sal de Rochelle está en gran exceso respecto al H2O2.
La reacción puede representarse del siguiente modo:
4 H2O2 + C4H4O62- 4 CO2 + 2 OH- + 6 H2O
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