QUÍMICA FÍSICA 2º CURSO LICENCIADO EN QUÍMICA Prácticas de Laboratorio 1
Índice Normas a seguir en el laboratorio 3 Prácticas de Electroquímica 5 Práctica EQ1: Determinación de números de transporte por el método de la interfase móvil 6 Práctica EQ2: Medida de la fuerza electromotriz de algunas pilas sencillas y de concentración utilizando electrodos reversibles a los iones hidrógeno y a los iones cloruro 8 Práctica EQ3: Valoración potenciométrica de ácidos 9 13 Características de los reactivos usados 14 Práctica CR1: Estudio cinético de la iodación de la ciclohexanona en medio ácido por medidas espectrofotométricas 15 Apéndice 1 20 Práctica CR2: Estudio de la reacción de inversión de la sacarosa catalizada por Ácidos mediante medidas polarimétricas 22 Apéndice 2 30 Práctica CR3: Estudio cinético de la reacción de saponificación del acetato de Etilo por medidas conductimétricas 33 Apéndice 3 40 2
NORMAS A SEGUIR EN EL LABORATORIO Preparación. Las prácticas se prepararán con antelación, leyendo cuidadosamente el guión antes de acudir al laboratorio. Para la preparación y realización de las prácticas, en este cuadernillo se incluye una detallada explicación de todas ellas. Traed hechos los cálculos necesarios para preparar las disoluciones, teniendo en cuenta que en algunas de las balanzas la pesada se lleva a cabo con cuatro cifras decimales de gramo. Puntualidad. La impuntualidad afecta al trabajo de compañeros y profesores por lo que se será muy riguroso con ella. Limpieza. Para la obtención de buenos resultados, es fundamental evitar la presencia de sustancias extrañas. Además, el material e instalaciones deben ser utilizados después por otros compañeros. Así pues, lo primero y lo último que se hará en el laboratorio es lavar el material. La limpieza incluye no tirar agua por el suelo. Hay que tener gran cuidado de no contaminar unos reactivos con otros o unas disoluciones con otras, por lo que tenéis que trabajar de la forma siguiente: - No meter pipetas en las botellas; Pasad a un vaso limpio y homogeneizado una cantidad adecuada de reactivo y pipetead del vaso, con una pipeta previamente limpia y homogeneizada. A la vez que se homogeneiza el vaso, se homogeneiza la pipeta, con el mismo líquido; no homogeneicéis la pipeta con la pera puesta. Homogeneizad con muy poco líquido, haciéndolo pasar por las paredes con cuidado, 3 ó 4 veces. - Mucho cuidado de que no entre líquido en las peras de succión: succionar con cuidado y no dejéis las pipetas con la pera de succión puesta ni inclinadas si la boca de la pipeta queda más baja que la punta, para evitar que el líquido resbale hacia la pera. - Los sólidos pesados en exceso no se devuelven al bote; lo que sobra se envuelve en un papel y se tira a la basura; nunca se tira al suelo ni se deja por la mesa. - No quitar los tapones de los frascos de agua destilada salvo para rellenarlos y, en cualquier caso, no dejarlos apoyados en las mesas ni ponerlos en contacto con nada que pudiera contaminarlos; volved a colocarlos en el frasco en cuanto sea posible. Utilización de las balanzas. Las balanzas se deben manejar cuidadosamente. Si la balanza es de pesas, cuando se termine de pesar las pesas quedarán quitadas (balanza a cero). - Las puertas de la balanza estarán cerradas durante la pesada y, al finalizar, se dejarán cerradas igualmente. - Limpiad inmediatamente lo que se caiga sobre la balanza o la mesa. Tanto la balanza como la mesa y el suelo quedarán perfectamente limpios al finalizar la pesada. Seguridad. - No fumar ni comer en el laboratorio. - Siempre debe pipetearse utilizando las peras de succión, incluso el agua. No pipetear nunca con la boca. - Todos los reactivos líquidos (excepto el agua destilada) deben manejarse en una campana extractora puesta en marcha. - Ante cualquier problema, haced uso de los elementos de seguridad del laboratorio: lavaojos, ducha, botiquín. etc., y avisad inmediatamente al profesor. - El HCl es muy peligroso por lo que su manipulación se realizará tomando las máximas precauciones. 3
Preparación de las disoluciones. En todas las prácticas, pero especialmente en la número 3 de cinética de reacción, se ajustará lo máximo posible la pesada o el volumen pipeteado al valor calculado, de modo que la concentración corresponda lo más exactamente posible con la indicada en el guión. En cualquier caso, se debe calcular la concentración real de la disolución con la cantidad realmente pesada o pipeteada. - Disoluciones de un sólido: l.-se pesa la cantidad adecuada en un vidrio de reloj, pesasustancias o vaso de precipitados, tomando el sólido del bote con una espátula limpia y seca. Pesad de menos a más, procurando no pasarse y que no sobre producto. 2.-Si se ha pesado en un vidrio de reloj, se trasvasa el sólido a un vaso de precipitados utilizando una varilla y se lava bien con agua destilada el vidrio para arrastrar todos los restos de sólido. Todo este líquido de lavado debe recogerse, naturalmente, en el vaso de precipitados. Si se ha pesado en un vaso de precipitados o en un pesasustancias con forma de vaso, este paso es innecesario. 3.-Con el agua que se ha añadido en el apartado anterior, o un poco más si fuera necesario, pero en todo caso una pequeña cantidad, se disuelve el sólido completamente, utilizando la varilla. 4.-Con la ayuda de un embudo se trasvasa la disolución a un matraz aforado de la capacidad adecuada. 5.- Con pequeñas cantidades de agua, se lavan varias veces el vaso que contenia la disolución y la varilla. Estas aguas de lavado se añaden al matraz aforado, hasta estar seguros de que todo el reactivo ha pasado al matraz. Después de añadir cada porción de agua de lavado al matraz aforado se agita éste, para ir homogeneizando la disolución. 6.-Por la pared interior del embudo, se va añadiendo más agua destilada, en veces sucesivas, agitando a continuación. 7.-Cuando queda poco volumen para llegar al aforo, enrasad el matraz con un cuentagotas. 8.-Se agita bien el matraz para que la disolución quede homogénea. - Disoluciones de un líquido: Para ahorrar reactivo, lavad y homogeneizad un vaso y una pipeta para cada reactivo y usad los mismos todos los grupos de la mesa. l.-se pipetea la cantidad adecuada de líquido. Recordad que la pipeta debe estar en posición vertical y el enrasado debe realizarse con los ojos al nivel del aforo, que debe coincidir con la parte inferior del menisco. Para el enrasado de buretas y matraces aforados se aplica el mismo procedimiento. 2.-Se vierte el líquido de la pipeta al matraz aforado (no es necesario usar embudo). 3.-Se realizan los pasos 6, 7 y 8 del apartado anterior. Otras precauciones. * El iodo sublima fácilmente, y sus vapores son corrosivos para los mecanismos de las balanzas. Pesadlo en un pesasustancias cerrado. Además, mancha mucho por lo que todo lo que lleve yodo se manejará con cuidado y se mantendrá en una bandeja. El ioduro de potasio no mancha, pero sí lo hace cuando se oxida a iodo por efecto del oxígeno del aire. Manejad con cuidado las disoluciones de ioduro potásico. * Volved a traer al puesto de la práctica todo el material que os llevéis a las balanzas o campanas. * No dejar abiertos los frascos ni las botellas. * No coger nada de las otras mesas. Si necesitáis algo, pedidlo. * Los electrodos son de vidrio. Sed muy cuidadosos con ellos. * En estas prácticas nunca se utiliza acetona para lavar. 4
Prácticas de Electroquímica 5
Prácticas de Electroquímica Práctica EQ1: DETERMINACIÓN DE NÚMEROS DE TRANSPORTE POR EL MÉTODO DE LA INTERFASE MÓVIL Introducción teórica Conociendo el número de moles de un ion transportados durante la electrolisis en función de la cantidad total de electricidad que ha pasado, es posible calcular el número de transporte de dicho ion. En el método de la interfase móvil, el transporte de un ion bajo la influencia de un campo eléctrico se mide observando el desplazamiento de la interfase formada entre la disolución que contiene el ion y una disolución indicadora. Supongamos que disponemos las disoluciones en un tubo de sección A, y que en un tiempo t la interfase se desplaza una longitud l a lo largo del tubo. En ese tiempo la carga que pasa por el sistema es: Q I t t A zi F vi ci (1) I: intensidad de la corriente; t: tiempo; z i : carga del ion i; F: constante de Faraday; v i : velocidad del ion i; c i : concentración del ion i. La carga transportada por un determinado ion j será: Qj ta zj Fvj cj Q tj (2) donde t j es el número del transporte del ion j. Como la velocidad de los iones alcanza rápidamente un valor constante, podemos escribir: v i = l/t (para todo ion i), y la fracción de carga que transportan los iones de tipo j, es decir, su número de transporte, t j, queda: Al z j F c j t j (3) I t Preparad la parte teórica de esta práctica con el apartado Movilidades eléctricas de los iones, del libro Fisicoquímica de I.N. Levine. Parte experimental La célula se muestra en la figura. Consta de un tubo graduado con una disolución de HCl 0,1 M que establece la comunicación entre el ánodo de Cu y el cátodo de Pt. En determinaciones más precisas el tubo graduado puede situarse en el interior de otro tubo de mayor diámetro, por el que circula agua para eliminar el calor generado por la electrolisis y reducir así las variaciones térmicas. A la disolución del HCl 0,1 M (atención a la concentración exacta que figura en la etiqueta) se ha añadido una pequeña cantidad de anaranjado de metilo para que su color permita seguir el movimiento de la interfase. El tubo, previamente lavado con agua destilada, se homogeneiza con esta disolución y se conecta al resto del dispositivo. 6
Prácticas de Electroquímica A continuación, succionando por la parte superior, se llena el tubo con la disolución de HCl. Es importante cerciorarse de que ni en la superficie anódica ni en las paredes del capilar queden adheridas burbujas de aire. Finalmente se coloca el electrodo de Pt. El potencial aplicado a la célula ha de ser tal que la intensidad de la corriente sea de 5 ma. El ánodo se disolverá y, a consecuencia de la migración de los iones, la superficie límite entre las disoluciones de cloruro de cobre y HCl ascenderá a lo largo del tubo. La posición de la interfase puede observarse fácilmente gracias al distinto color de las dos disoluciones. A medida que la experiencia avanza, variará la resistencia del electrolito y, para mantener constante la intensidad de la corriente en los 5 ma iniciales, será preciso ir variando la resistencia interna de la fuente. Anótese el tiempo que tarda la interfase en pasar por cada una de las divisiones de 0,1 ml del tubo (un mínimo de 8 medidas buenas) y utilizando el valor medio y la ecuación (3), calcular los números de transporte de los iones hidrógeno y cloruro en el HCl 0,1 M a la temperatura de la experiencia. 7
Prácticas de Electroquímica Práctica EQ2: MEDIDA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ DE ALGUNAS PILAS SENCILLAS Y DE CONCENTRACIÓN UTILIZANDO ELECTRODOS REVERSIBLES A LOS IONES HIDRÓGENO Y A LOS IONES CLORURO. Se procederá a medir la f.e.m. de las siguientes pilas y cumplimentar, con los resultados obtenidos, la hoja de resultados. Antes de ir al laboratorio se determinará el cátodo y el ánodo y se escribirán las expresiones de la f.e.m. para todas las pilas. 1) Pt Q, QH 2, HCl (0,01 m) HCl (0,01 m) AgCl(s) Ag 2) Pt Q, QH 2, HCl (0,1 m) HCl (0,1 m) AgCl(s) Ag 3) Pt Q, QH 2, HCl (0,01 m) HCl (0,01 m) AgCl(s) Ag Ag AgCl(s) HCl (0,1 m) HCl (0,1 m), Q, QH 2 Pt 4) Pt Q, QH 2, HCl (0,01 m) HCl (0,10 m), QH 2, Q Pt 5) Ag AgCl(s) HCl (0,1 m) HCl (0,010 m) AgCl(s) Ag 6) Ag AgCl(s) HCl (0,1 m) HCl (0,01 m) AgCl(s) Ag Todas las disoluciones de quinhidrona deben estar saturadas (es poco soluble). Las pilas 1 y 2 son pilas galvánicas típicas para las que se pueden determinar los cambios de energía libre (debido a que el tabique poroso separa dos disoluciones de la misma concentración, el potencial de unión liquida es prácticamente cero). La pila 3 es una pila de concentración sin transporte. Las pilas 4 y 5 son pilas de concentración con transporte, con electrodos reversibles a los cationes y los aniones respectivamente. En la pila 6 las disoluciones están separadas por un puente salino, el cual elimina casi por completo, el potencial de difusión, siendo la f.e.m. igual a la diferencia de los potenciales de los dos electrodos. 8
Prácticas de Electroquímica Práctica EQ3: VALORACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE ÁCIDOS. Para llevar a cabo esta práctica es necesario llevar al laboratorio 4 hojas de papel milimetrado por grupo de trabajo (2 personas), un lápiz, una goma de borrar y una calculadora (científica). Además, es necesario traer los siguientes datos, con indicación de las fuentes bibliográficas de las que se han obtenido: Valor del potencial normal del electrodo de quinhidrona a 25 o C. Valor del potencial normal del electrodo de AgCl/Ag a 25 o C. Solubilidad (mol/l) del KCl a 25 o C. Actividad de los iones Cl - a 25 o C en la disolución saturada de KCl, calculada a partir de los valores de la molalidad y del coeficiente de actividad de este ion, usando para ello la expresión de Debye-Hückel para disoluciones concentradas: log 0,51 1 0,30 Este trabajo es obligatorio elaborarlo previamente a la realización de la práctica y que lo aportéis al laboratorio para adjuntarlo al informe-resumen que presentaréis al finalizar misma. Introducción El punto de equivalencia de una valoración es el punto en el cual las cantidades de sustancia valorada y de agente valorante añadido están en proporción estequiométrica. Para determinar el punto de equivalencia en una valoración ácido-base se puede usar un indicador que cambie de color a un valor del ph correspondiente al del punto de equivalencia. Este tipo de valoraciones son muy subjetivas, y escasamente precisas si la disolución es turbia. Una alternativa a este problema consiste en determinar, a lo largo de la valoración, una propiedad que esté directamente relacionada con el ph. Se llama curva de valoración a la gráfica que representa la variación de la propiedad estudiada durante una valoración en función de la cantidad de agente valorante añadido. El punto de equivalencia viene dado por el punto de inflexión de la curva de valoración. En el caso de una valoración ácido-base, una posibilidad es utilizar la disolución que se valora como parte de una pila cuya f.e.m. dependa de la concentración de iones hidrógeno, y determinar a lo largo de la valoración. Las valoraciones en las que se utiliza para determinar el punto equivalencia se denominan valoraciones potenciométricas. Las valoraciones potenciométricas no se limitan a valoraciones ácido-base, sino que son posibles otros tipos; basta con que en la reacción se forme o desaparezca alguna sustancia para la cual se disponga de un electrodo reversible. 9
Prácticas de Electroquímica Objetivo de la práctica El objeto de la práctica es valorar potenciométricamente con NaOH 0,1 M una disolución de ácido clorhídrico. Para ello necesitaremos un electrodo reversible a los iones H +, y para completar la pila, puesto que no se pueden medir potenciales de electrodo, deberá usarse un electrodo de referencia cuyo potencial no cambie a lo largo de la valoración. Como electrodo de referencia, usaremos un electrodo de plata-cloruro de plata saturado (con disolución saturada de cloruro de potasio) y como electrodo reversible a los iones H +, usaremos un electrodo de quinhidrona (complejo equimolecular que en disolución se disocia dando quinona e hidroquinona). Utilizaremos en la práctica lo que se llama un electrodo combinado, que integra en un solo dispositivo un electrodo de plata-cloruro de plata, con su disolución saturada de cloruro de potasio incluida, y un hilo de platino, aislados el uno del otro. Consta de dos tubos concéntricos que no se comunican entre sí. El tubo interior simplemente aísla y lleva el hilo de Pt hasta hacerlo sobresalir por el extremo del electrodo. Este es el platino con el que se construirá el electrodo de quinhidrona. En el espacio entre el tubo interior y el exterior se encuentra el electrodo de plata-cloruro de plata completo, electrolito incluido; cerca del lugar de salida del hilo de platino hay un tabique poroso que comunica la disolución de cloruros del electrodo de plata-cloruro de plata con el exterior. La disolución de quinhidrona (que debe estar saturada) para el electrodo de quinhidrona se prepara disolviendo quinhidrona hasta saturación en el ácido a valorar. Para construir la pila, basta con introducir el electrodo combinado en la disolución de ácido + quinhidrona, cuidando de que queden cubiertos por el líquido tanto el trozo de hilo de platino que sobresale como el tabique poroso por el que se han de comunicar la disolución de ácido + quinhidrona y la de cloruro de potasio del interior del electrodo combinado. Puesto que el potencial del electrodo de plata-cloruro de plata permanece constante a lo largo de la valoración, de la pila dependerá exclusivamente de la concentración de iones H + en la disolución del ácido + quinhidrona. La pila es, por tanto: Pt Q(ac.), QH 2 (ac.), H + (ac.) KCl(ac., sat.) AgCl(s) Ag cuya se medirá con un multímetro digital. Procedimiento experimental Como agente valorante se usará NaOH de concentración conocida (previamente valorada con ftalato ácido de potasio); la concentración se indica en la botella. Se pipetean 30 cm 3 de la disolución ácida correspondiente y se vierten en un vaso de 100 cm 3 en el que se llevará a cabo la valoración. Colocando el vaso en un agitador magnético se añade quinhidrona hasta saturación (es poco soluble). 10
Prácticas de Electroquímica Luego se introduce el electrodo; esta operación debe realizarse con mucho cuidado de no golpear el fondo con el electrodo y con el agitador apagado, para evitar que golpee al electrodo. Se toma el valor de cuando todavía no se ha añadido base y se saca el electrodo. Entonces se procede a la valoración, que llevaremos a cabo en dos fases. En una primera fase, cuyo objetivo es localizar la zona en la que está el punto de equivalencia, realizaremos 5 adiciones sucesivas de 5 ml de la disolución de NaOH, agitando al mismo tiempo. Después de cada adición se apaga el agitador, se introduce el electrodo, se mide de la pila y se vuelve a sacar el electrodo. Continuaremos las medidas con nuevas adiciones de valorante, ahora de 2 ml hasta haber rebasado claramente el punto de equivalencia. A continuación se procederá a representar frente al volumen de valorante añadido, lo que permitirá determinar la zona en la que se encuentra el punto de equivalencia. Seguidamente realizaremos una segunda valoración que comenzaremos añadiendo, en una sola vez, valorante hasta quedarnos aproximadamente 2,5 ml antes del punto de equivalencia, llevando a cabo la medida de con el procedimiento ya descrito en la primera fase. Seguidamente realizaremos 4 medidas añadiendo el valorante de 0,4 en 0,4 ml, con lo que nos quedaremos, aproximadamente, a 1 ml del punto de equivalencia. Durante los siguientes 2 ml (uno antes y uno después del punto de equivalencia) las adiciones de valorante serán de 0,2 en 0,2 ml y terminaremos con 4 nuevas medidas realizadas con adiciones de 0,4 en 0,4 ml. Con los datos obtenidos en la segunda valoración se realizará una nueva representación de frente al volumen de valorante añadido (V) y de /V frente a V para determinar el punto de equivalencia de forma exacta. Advertencia: Los electrodos deben dejarse tal como se encontraron. 11
Prácticas de Electroquímica Electrodos usados en estas prácticas Electrodo de Platino Electrodo de referencia Ag/AgCl Electrodo combinado Cuerpo de vidrio Orificio de llenado Cuerpo de vidrio Orificio de llenado Disolución electrolítica (KCl saturado) Cuerpo de vidrio Disolución electrolítica (*) Hilo de cobre Hilo de cobre Cristales de Ag/AgCl encapsulados Hilo de cobre Hilo de plata Cristales de AgCl encapsulados Hilo o anillo de platino Tabique poroso Tabique poroso Hilo o anillo de platino (*) Según los casos, la disolución electrolítica es de HCl 0,01 m, HCl 0,1 m o KCl saturado 12
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Características de los reactivos utilizados en las prácticas de Cinética de Reacción A continuación se indican las características de los reactivos utilizados en las prácticas. Para ahorrar tiempo en el laboratorio, es necesario traer hechos los cálculos de las cantidades de reactivos que hay que pesar (gramos) o pipetear (ml) para preparar las disoluciones que se necesitan en cada práctica. Las pesadas se llevarán a cabo con balanzas cuya precisión es, en ocasiones, la milésima de gramo; por tanto hay que calcular las masas en gramos y con tres cifras decimales. La precisión de las pipetas graduadas es la décima de ml. *Antes de empezar la práctica, enseñad al profesor los resultados de los cálculos. Masa molar (g/mol) Práctica 1: Iodación de la ciclohexanona. Pureza (% en masa) Densidad de los líquidos (g/ml) Ciclohexanona 98,15 99,5% 0,946 Ácido clorhídrico 36,47 33% 1,17 Iodo 253,81 99% Práctica 2: Inversión de la sacarosa. Sacarosa 342,30 100% Ácido clorhídrico 36,47 33% 1,17 Práctica 3: Saponificación del acetato de etilo. Acetato de etilo 88,10 99,5% 0,903 Hidróxido de sodio 39,997 99% Acetato de sodio 82,04 99% 14
Práctica CR1: ESTUDIO CINÉTICO DE LA IODACIÓN DE LA CICLOHEXANONA EN MEDIO ÁCIDO POR MEDIDAS ESPECTROFOTOMÉTRICAS. Introducción El objetivo de la práctica es el estudio experimental de la cinética de la reacción entre iodo (I 2 e I 3 - ) y ciclohexanona en disolución acuosa y medio ácido, determinando experimentalmente la ecuación de velocidad del proceso (órdenes parciales y constante de velocidad) y proponiendo un mecanismo que justifique la ecuación cinética obtenida. La reacción bajo estudio se puede representar como: (I 2 + I 3 - ) + + H + + (I - + 2I - ) En una disolución acuosa de I 2 y I - se establece muy rápidamente el siguiente equilibrio: I 2 + I - - I 3 (K = 710 dm 3 mol -1 a 25 0 C) (1) donde K es la constante de equilibrio. Así pues, el iodo estará presente en dos formas, I 2 e I 3 -, siendo ambas especies capaces de reaccionar con la ciclohexanona, de manera que la concentración total de iodo, bajo el punto de vista cinético, será la suma de las correspondientes a las dos especies. El estudio de la reacción se hará a través de medidas espectrofotométricas en la zona espectral correspondiente al visible. La absorción de radiación por una sustancia viene regida por la ley de Beer-Lambert: A = c l donde A es la absorbancia, el coeficiente de absorción molar (constante característica de cada sustancia a una longitud de onda dada), c la concentración de la muestra y l la longitud de muestra atravesada por la radiación. La sustancia cuya absorbancia seguiremos a lo largo de la reacción es el iodo y, para facilitar el estudio, aprovecharemos el hecho de que a dos longitudes de onda (565 y 468 nm) los coeficientes de absorción molar de las especies I 2 e I 3 - son iguales (puntos isosbésticos). Además, ninguna otra de las especies presentes absorbe radiación de forma apreciable a esas longitudes de onda, de forma que, puesto que la absorbancia es una propiedad aditiva: A = A(I 2 ) +A( I 3 - ) =(I 2 ) [I 2 ] l + ( I 3 - ) [ I 3 - ] l = ([I 2 ] + [ I 3 - ]) l (3) Así pues, a cualquiera de estas dos longitudes de onda la concentración total de iodo presente está directamente relacionada con la absorbancia, eligiéndose la de 565 nm, ya que en la región de 468 nm cambia muy rápidamente con la longitud de onda, lo que puede ocasionar errores. 15 (2)
Para la reacción química que estamos estudiando se sabe que la ecuación cinética es del tipo: d v - 2 + I 3 - b + c I dt k a 2 3 I + I ciclohexanona H siendo v la velocidad de reacción por unidad de volumen, k la constante de velocidad, ([I 2 ] + [ I 3 - ]) la concentración total de iodo y a, b y c los órdenes parciales de reacción respecto del iodo, la ciclohexanona y los iones H + respectivamente. Teniendo en cuenta la expresión (3) podemos escribir: - d I 2 + I 3 1 da v (5) dt l dt y, por tanto: a 2 3 da I + I - b ciclohexanona H + c lk dt (6) Será necesario planificar y elegir convenientemente los experimentos a realizar y las condiciones de los mismos para que a partir de los datos experimentales obtenidos puedan determinarse los órdenes parciales respecto al iodo, a la ciclohexanona y a los iones H +, así como la constante de velocidad del proceso. De los posibles métodos para la determinar de la ecuación cinética (método del aislamiento, método de las velocidades iniciales, de Powell, etc.) se ha elegido el método de las velocidades iniciales. Para determinar el orden parcial respecto de una sustancia A es necesario obtener datos experimentales, en este caso de absorbancias, para distintas mezclas de reacción preparadas con diferente concentración inicial de A, pero concentraciones iniciales del resto de los reactivos iguales en todas ellas. Esto marca la pauta de los experimentos que deberán realizarse en el caso objeto de estudio, en el que se debe determinar el orden de reacción respecto a tres especies químicas. Finalmente, una vez que se conozca la ecuación de velocidad experimental se buscará y propondrá un mecanismo que justifique la ecuación cinética obtenida. Procedimiento experimental En primer lugar se deben preparar, en sendos matraces aforados: - 100 cm 3 de una disolución de ciclohexanona en agua, de molaridad igual a 0,46 mol dm -3. - 100 cm 3 de una disolución de HCl en agua, de molaridad 0,5 mol dm -3. - 50 cm 3 de una disolución 0,05 M de iodo en una disolución al 10% en masa de KI. (La disolución de KI al 10% en masa es el disolvente, y se proporciona preparada). No introducir pipetas en las botellas. Pasar a un vaso limpio y homogeneizado una cantidad adecuada del producto y pipetear del vaso, con pipetas limpias y homogeneizadas. El HCl y la cic1ohexanona se deben manipular en el interior de una campana extractora. 16 (4)
Ajuste de cero de los aparatos Para eliminar la posible contribución a la absorbancia por parte de aquellas sustancias distintas de I 2 e I 3 - que van a estar presentes en la disolución reaccionante, se prepara en un erlenmeyer previamente limpio y seco (si no está seco, las gotas de agua destilada que queden harán variar la concentración) una disolución de las mismas y con ella se ajusta el cero de absorbancia del espectrofotómetro. Esta disolución "cero" se prepara tomando disolución de ciclohexanona, agua y disolución de ácido en proporción 1:1:3. Hay que comprobar el ajuste de cero varias veces a lo largo de la práctica, por lo que hay que guardar la disolución "cero". Ajuste del cero Lan Optics Seleccionar =565 nm pulsando Seleccionar Absorbancia pulsando repetidamente el botón MODE Heios Seleccionar =565 nm con el pulsador y las teclas numéricas Seleccionar Absorbancia con el pulsador MODE y las flechas Pasar la disolución "cero" a una cubeta limpia y homogeneizada con la disolución, secar la cubeta por fuera, colocar la cubeta en el portacubetas* del espectrofotómetro y cerrar la tapa Poner a cero pulsando 100%T Poner a cero pulsando ZERO BASE *Las cubetas se manipulan por las caras estriadas para evitar su deterioro y se colocan en el espectrofotómetro con las caras lisas orientadas en la dirección de paso de la radiación. Estudio cinético Una vez ajustado el cero, se prepara en un matraz erlenmeyer limpio y seco la primera mezcla de reacción (véase tabla 1) añadiendo las disoluciones de los reactivos en el siguiente orden: agua, HCl, ciclohexanona e iodo. El tiempo se empezará a contar cuando se ha añadido la mitad de la disolución de iodo. Cuando se ha añadido toda la disolución de iodo, y actuando con rapidez, se 17
agita vigorosamente la mezcla de reacción, se homogeneiza y llena la cubeta del espectrofotómetro con la misma y se seca la cubeta por fuera. Rápidamente, se coloca la cubeta en el espectrofotómetro y se anota la absorbancia de la disolución (a una longitud de onda de 565 nm) a intervalos de 30 segundos durante cinco minutos, y luego a intervalos de un minuto hasta que hayan transcurrido 10 minutos desde el inicio de la reacción. Tabla 1: Volumen de cada disolución que hay que tomar para cada experimento. Experimento H 2 0 (cm 3 ) HCl (cm 3 ) Ch (cm 3 ) Iodo (cm 3 ) Total (cm 3 ) I 10.0 5.0 5.0 3.0 23.0 II 11.0 5.0 5.0 2.0 23.0 III 9.0 5.0 5.0 4.0 23.0 IV 7.5 5.0 7.5 3.0 23.0 V 12.5 5.0 2.5 3.0 23.0 VI 7.5 7.5 5.0 3.0 23.0 VII 12.5 2.5 5.0 3.0 23.0 Se debe anotar el tiempo exacto al que se realiza la lectura, ya que, como la reacción está transcurriendo, dos lecturas consecutivas no conducirán al mismo valor. Se procede del mismo modo con el resto de las mezclas de reacción recogidas en la tabla 1. Dichas mezclas iniciales de reacción se han diseñado de modo que, eligiendo convenientemente grupos de experimentos, se puedan determinar, mediante el método de las velocidades iniciales, los órdenes parciales de reacción respecto del iodo, de la ciclohexanona y del ácido. El alumno deberá decidir los datos de qué experimentos va a usar para determinar cada orden de reacción. Finalmente, se determinará la constante cinética. Tratamiento de los resultados experimentales y discusión De la realización de la parte experimental se obtienen medidas de la absorbancia en función del tiempo para cada mezcla de reacción, que se anotarán en la hoja de resultados. A partir de ellas, durante las prácticas de ordenador el alumno debe: l.- Determinar los órdenes de reacción respecto al iodo, la ciclohexanona y el ácido mediante el método de las velocidades iniciales. Para ello, en primer lugar, se deben escoger los grupos de experimentos adecuados para obtener cada orden de reacción. Serán grupos en los que las concentraciones iniciales de dos de los reactivos permanecen constantes, y cambia la del tercero. Una vez escogidos se representará, para cada grupo de experimentos en una gráfica, la absorbancia en función del tiempo. La línea que se obtiene es en todos los casos una curva, aunque la curvatura pueda no ser muy acusada, que debe ajustarse a un polinomio de orden 2 (tres coeficientes). La pendiente de la tangente a estas curvas en 18
tiempo cero es: a da - b + c lk I 2 + I3 ciclohexanona H lv 0 0 dt 0 0 (7) 0 donde el subíndice cero indica tiempo cero, es decir, velocidad de reacción inicial, concentraciones iniciales de los reactivos y pendiente para t = 0. En cada grupo de experimentos las concentraciones de dos de los tres reactivos serán las mismas para todos los experimentos. Para el caso del H +, por ejemplo, obtendremos varias ecuaciones del tipo: donde da + ' H c k dt 0 0 a - b 2 3 0 0 k' lk I + I ciclohexanona (9) será la misma para todas ellas. Si tomamos logaritmos en las ecuaciones (8): da ln ln ' ln H + k c dt 0 0 Representando ln(-da/dt) 0 frente a ln[h + ] 0 para el grupo de experimentos obtendremos una recta de pendiente e (orden de reacción respecto a H + ) y de ordenada en el origen k'. Procediendo de forma similar se determinan los otros órdenes parciales de reacción. 2.- Determinar el coeficiente de absorción molar de I 2 e (8) (10) - I 3 a 565 nm, especificando sus unidades. A = c l. El punto de corte de las curvas de absorbancia frente a tiempo con el eje de absorbancias será la absorbancia correspondiente a la concentración inicial de iodo (tiempo cero), que conocemos para todos los experimentos: A 0 = l ([I 2 ]+[ I 3 - ]) 0. Representando A 0 frente a ([I 2 ]+[ I 3 - ]) 0 obtenemos una recta que debe pasar por el origen (si la concentración de iodo es cero la absorbancia también lo es) y cuya pendiente es l, de donde obtenemos. El valor de l es 1 cm para las cubetas prismáticas de los espectrofotómetro Pye Unicam y Perkin Elmer y 1,15 cm para los tubos del Spectronic. 3.- Determinar el valor de la constante de velocidad k, especificando sus unidades. Se calcula a partir de las k' obtenidas en el apartado 1 (ecuación 9). Conocidas las concentraciones iniciales para cada grupo de experimentos y los valores de y l, obtendremos varios valores para k, que deben ser iguales entre sí (o muy similares, teniendo en cuenta el error experimental). El valor definitivo de k será el valor medio de todos ellos. Con todos estos resultados se completará la hoja de resultados que, junto con los ajustes y las gráficas realizadas se entregarán al finalizar las sesiones de prácticas de ordenador. 19
APÉNDICE 1 Absorción de la radiación por parte de la materia Como consecuencia de la interacción de la radiación electromagnética con la materia, la primera puede resultar transmitida, absorbida, reflejada o dispersada. Cuando la radiación electromagnética atraviesa una muestra, de sólido, líquido o gas, se observa en el análisis posterior que desaparecen selectivamente ciertas frecuencias. Esta energía absorbida se ha empleado en pasar las partículas de la muestra desde su estado de más baja energía (estado fundamental) a estados de mayor energía (estados excitados). Tanto los átomos como las moléculas o los iones tienen un número limitado de niveles de energía posibles, esto es, la energía está cuantizada. Para que se produzca absorción de radiación, la energía de ésta (la energía del fotón excitante) debe ser igual a la diferencia de energía entre el estado fundamental de la sustancia absorbente y uno de sus estados excitados. Como la secuencia de niveles de energía es única para cada sustancia, también lo serán las separaciones entre dichos niveles y, por tanto, el conjunto de frecuencias a las que absorbe radiación también será característico de la sustancia. E 3 E 3 - E 0 = h 3 E 2 E 2 - E 0 = h 2 E 1 E 1 - E 0 = h 1 E 0 1, 2, 3 son frecuencias características de la especie absorbente (átomo, molécula, ión, etc.) La ley de Beer-Lambert indica la cantidad de radiación absorbida por una muestra. Se define una magnitud, A, llamada absorbancia como: log I 0 A I siendo I 0 la intensidad del rayo antes de entrar en la muestra e I la intensidad después de haberla atravesado. Nótese que siempre I I 0 con lo que la absorbancia es siempre positiva. La ley de Beer-Lambert se formula de la siguiente manera: A=cl c es la concentración de la especie absorbente en la muestra, l la longitud de la muestra atravesada por la radiación (anchura de la cubeta a través de la cual pasa la luz) y es el coeficiente de absorción molar, magnitud característica de la especie absorbente y dependiente de la frecuencia. La absorbancia es una magnitud aditiva, por tanto, si existen varias especies absorbentes: A= A l + A 2 + A 3 +...= 1 c 1 l + 2 c 2 l + 3 c 3 l +... 20
Componentes de los instrumentos para medir absorción de radiación Los componentes básicos de un espectrofotómetro son: 1) Una fuente estable de energía radiante que puede variar de intensidad. 2) Un artificio que permite el empleo de una región restringida de longitudes de onda. 3) Recipientes transparentes para la muestra. 4) Un detector de radiación que convierte la energía radiante en una señal mensurable, generalmente eléctrica. 5) Un indicador de señal (registrador gráfico, pantalla, etc.) donde se lee la absorbancia de la muestra. detector rejilla monocromador rejilla muestra lector fuente de radiación 21
Práctica CR2: ESTUDIO DE LA REACCIÓN DE INVERSIÓN DE LA SACAROSA CATALIZADA POR ÁCIDOS MEDIANTE MEDIDAS POLARIMÉTRICAS. Introducción El objetivo de esta práctica es la determinación de la constante de velocidad del proceso: sacarosa + H 2 O + H + glucosa + fructosa + H + (1) La ecuación cinética es del tipo: d sacarosa n v ksacarosah O H a 2 (2) dt donde v es la velocidad por unidad de volumen de la reacción, k la constante de velocidad, n el orden parcial de la reacción respecto al agua y a el orden parcial de la reacción respecto de los iones H +. Durante la reacción la concentración de agua permanece prácticamente constante, ya que es mucho mayor que la concentración de sacarosa empleada normalmente. Por tanto, la velocidad de reacción por unidad de volumen se puede considerar independiente de la concentración de agua. Por su parte, los iones hidrógeno actúan como catalizador, lo que significa que su concentración no cambia con el tiempo. Por consiguiente, a una temperatura y una concentración de iones H + dadas, la velocidad de reacción por unidad de volumen sólo depende de la concentración de sacarosa: d sacarosa v dt k' sacarosa (3) siendo: n O H a k' k H 2 (4) La reacción es, por tanto, de pseudoprimer orden desde el punto de vista experimental. Si representamos por c la concentración de sacarosa, la ecuación (3) puede escribirse: dc k' c (5) dt que integrada entre el instante inicial, t = 0, y un tiempo t cualquiera conduce a: c0 ln c c0 ln c x k' t (6) 0 donde representamos por c 0 la concentración inicial de sacarosa y por c 0 -x la concentración presente cuando ha transcurrido un tiempo t. 22
Estudio de la reacción Aprovechando que los hidratos de carbono que intervienen en la reacción son ópticamente activos, el seguimiento de la reacción lo realizaremos a través del ángulo de rotación óptica,, definido como el ángulo que se desvía el plano de polarización de la luz polarizada linealmente cuando ésta atraviesa la muestra. Trabajando en disolución, para una sustancia depende de: - La naturaleza de la sustancia. - La concentración de la disolución. - La longitud de la trayectoria de la radiación a través de la disolución. - La longitud de onda de la radiación empleada. - La temperatura. Para poder comparar la actividad óptica de diversas sustancias hay que fijar las demás variables anteriores, para lo cual se define la rotación específica de una sustancia, que es la desviación sufrida por el plano de polarización de la luz polarizada linealmente cuando atraviesa 1 dm de longitud de una disolución que contiene 1 g/cm 3 de esa sustancia a una temperatura dada y para un tipo de radiación determinado. Así, por ejemplo 20 D representa la rotación específica de una sustancia a 20 C y utilizando como fuente luminosa la línea D del sodio. Así pues: 20 D c M l (7) donde c es la concentración de la sustancia en mol/dm 3, M la masa molar en g/mol y l la longitud de muestra atravesada por la luz en dm. Dado que las rotaciones específicas de las sustancias que intervienen en la reacción son: sacarosa glucosa fructosa 20 66,5 0 52,5 0-92,0 0 D y teniendo en cuenta que la propiedad es aditiva, al llevar a cabo la reacción será positivo al principio debido a la presencia mayoritaria de sacarosa, disolución dextrógira, pero según transcurre la reacción irá disminuyendo y acabará siendo negativo, disolución levógira, debido al progresivo aumento de la concentración de fructosa, fuertemente levógira. Utilizando la ecuación (7), podemos reescribir la ecuación (6) en función de los ángulos de rotación óptica (ver Apéndice) obteniendo: 0 ln k' t t (8) ecuación de una recta de pendiente k', donde 0 es el ángulo de rotación óptica en el instante inicial (t = 0), t es el ángulo de rotación óptica en un instante t y es el ángulo de rotación óptica a tiempo infinito, es decir, cuando la reacción ha terminado. Así pues, el cálculo de k' requiere conocer 0, y diversos valores de t para poder representar la recta dada por la ecuación (8). 23
Descripción de los polarímetros Los ángulos de rotación óptica se miden con un polarímetro, cuyo esquema consta de: Dirección de propagación Fuente de radiación Radiación normal Polarizador Radiación plana polarizada Muestra ópticamente activa Radiación plana polarizada Analizador Figura 1. Esquema de un polarímetro -Una fuente luminosa, habitualmente una lámpara de vapor de sodio que proporciona luz de dos longitudes de onda muy próximas entre sí, 589,0 y 589,6 nm, de un característico color amarillo. Es la llamada línea D del sodio. Esta luz no está polarizada. -Un prisma de Nicol fijo llamado polarizador, que transforma la luz normal en luz polarizada. -Una cámara para colocar un tubo con la muestra. -Un prisma de Nicol móvil, el analizador, cuyo giro permite de la muestra. -Un ocular a través del cual se ve un círculo dividido en dos o tres partes, según el aparato usado y, en algunos casos, la escala de medida del ángulo. -Una escala graduada o una pantalla digital sobre la que se lee el ángulo. 24
Lectura en la escala graduada El polarímetro Zeiss posee una escala que se ve a través del ocular, por debajo del círculo de ajuste, mientras que el Zuzi posee dos escalas idénticas, una a cada lado del exterior del ocular. Este diseño permite leer indistintamente con uno u otro ojo sin levantarlo del ocular tras el ajuste. La escala de lectura consta realmente de dos escalas, una fija que va de 0 a 10 y una móvil que se desplaza con el giro del analizador. Lectura de ángulos positivos tras el ajuste: -Parte entera de la medida: la más pequeña de las dos divisiones de la escala móvil entre las que se ha quedado el 0 de la escala fija. -Parte decimal de la medida: la división de la escala fija que ha quedado mejor alineada con cualquiera de las de la escala móvil. Lectura de ángulos negativos tras el ajuste: -Parte entera de la medida: la de menor valor absoluto de las dos divisiones de la escala móvil entre las que se ha quedado el 0 de la escala fija. -Parte decimal de la medida: 100 menos el valor leído siguiendo el procedimiento de las lecturas positivas. 10 Figura 2a. Lecturas positivas Ejemplo: la lectura es 7,60 0, por estar el 0 de la escala fija entre el 7 y el 8 de la móvil y ser la división de la escala fija que lleva el número 6 la que mejor coincide con una de las divisiones de la escala móvil. 0 Figura 2b. Lecturas negativas Ejemplo: la lectura es -2,20 0, por estar el 0 de la escala fija entre el -2 y el -3 de la móvil y ser la división número 8 de la escala fija la que mejor coincide con una de las divisiones de la escala móvil (100-80=20). 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A continuación se describen los distintos polarímetros usados en la práctica junto con las instrucciones para su manejo. 5 (a) Polarímetro Zeiss 1- Interruptor de encendido del aparato 2- Lámpara de sodio 3- Tapa de la cámara de muestras 4- Mando de giro del analizador 5- Ocular 1 4 2 3 Encendido del aparato - Pulsar el interruptor de encendido del aparato. Puesta a cero *No es necesario.* Al estar unidos el analizador y la escala mecánicamente, un ángulo cero indica que el analizador no se ha movido y, por tanto, está alineado con el polarizador, por lo que el campo visual estará en la posición de la figura 3aB. Medida - Lavar bien el tubo del polarímetro y llenarlo con la muestra cuyo ángulo se quiere medir. - Colocar el tubo en la cámara de muestra. - Con el mando de giro del analizador ajustar el campo visual a través del ocular hasta llevarlo a la posición de la figura 3aB. - Leer el ángulo de rotación con su signo en la escala. Apagado del aparato - Pulsar el interruptor de encendido del aparato. 25
5 6 7 1 4 (b) Polarímetro Zuzi Manual 1- Interruptor de encendido del aparato 2- Lámpara de sodio 3- Tapa de la cámara de muestras 4- Escala para leer el ángulo 5- Ocular 6- Mando de giro del analizador 7- Mando de giro del analizador (fino) 7 (d) Polarímetro Zuzi automático 1- Interruptor de encendido del aparato 2- Interruptor de encendido de la lámpara 3- Interruptor de medida 4- Botón de selección 5- Botón de puesta a cero 6- Tapa de la cámara de muestras 7- Pantalla digital 1 3 6 2 2 3 4 5 Encendido del aparato - Pulsar el interruptor de encendido del aparato. Puesta a cero *No es necesario.* Al estar unidos el analizador y la escala mecánicamente, un ángulo cero indica que el analizador no se ha movido y, por tanto, está alineado con el polarizador, por lo que el campo visual estará en la posición de la figura 3aB. Medida - Lavar bien el tubo del polarímetro y llenarlo con la muestra cuyo ángulo se quiere medir. - Colocar el tubo en la cámara de muestra. - Con los mandos de giro del analizador ajustar el campo visual a través del ocular hasta llevarlo a la posición de la figura 3aB. - Leer el ángulo de rotación con su signo en la escala. Apagado del aparato - Pulsar el interruptor de encendido del aparato. Encendido del aparato - Activar el interruptor de encendido del aparato. - Esperar 5 minutos. - Activar el interruptor de la lámpara. Puesta a cero - Lavar bien el tubo del polarímetro y llenarlo con agua destilada. - Colocar el tubo en la cámara de muestra. - Activar el interruptor de medida. - Esperar a que la lectura se estabilice. - Pulsar el botón de puesta a cero; la lectura en la pantalla digital pasa a ser 00.000 - Desactivar el interruptor de medida. Medida - Lavar bien el tubo del polarímetro y llenarlo con la muestra cuyo ángulo se quiere medir. - Colocar el tubo en la cámara de muestra. - Activar el interruptor de medida. - Esperar a que la lectura se estabilice. - Leer el ángulo de rotación con su signo en la. - Desactivar el interruptor de medida. Apagado del aparato - Desactivar el interruptor de la lámpara. - Desactivar el interruptor de encendido del aparato. 26
Manejo de los polarímetros Si el polarizador y el analizador están alineados, cuando una muestra no es ópticamente activa, el rayo de luz polarizada procedente del polarizador la atraviesa sin modificar su plano de vibración, y sale por el analizador. El círculo que aparece en el campo visual presenta una luminosidad no muy brillante y uniforme en todas sus partes (Fig.3aB y 3bB), y el ángulo de rotación óptica que aparece en la escala o en la pantalla debe ser 0. A B C A B C (a) (b) Figura 3. Campo visual: (a) polarímetro de tres zonas; (b) polarímetro de dos zonas. Sin embargo, cuando la muestra es ópticamente activa, el plano de polarización de la luz se modifica al atravesarla, y al llegar al analizador se encuentra vibrando en un plano distinto al de la alineación inicial. El círculo que aparece en el campo visual no es uniforme, sino que presenta una(s) zona(s) de brillo y otra(s) de sombra (Fig. 3aA, 3aC, 3bA, 3bC). Cuál sea la zona de brillo y cuál la de sombra depende de que el plano se haya desviado hacia la derecha (ángulo positivo, sustancia dextrógira, Fig. 3aA y 3bA) o hacia la izquierda (ángulo negativo, sustancia levógira, Fig. 3aC, 3bC). Para tomar la medida del ángulo de rotación óptica hay que hacer girar el analizador hasta alinearlo con el nuevo plano de vibración de la luz que le llega. Al ir girando el analizador en el sentido correcto, las partes del círculo van igualando su luminosidad, hasta quedar iguales y con una luminosidad intermedia, momento en que el analizador está alineado con el plano de vibración de la luz que recibe (Fig. 3aB y 3bB). Como inicialmente el analizador estaba alineado con el polarizador, el ángulo que hemos tenido que girar el analizador es el mismo ángulo que ha girado el plano de vibración de la luz polarizada al atravesar la muestra, es decir, el ángulo de rotación óptica de la muestra (Fig. 1). El citado ángulo se lee sobre la escala graduada o la pantalla digital. Si se gira el analizador un ángulo mayor del necesario, se observa un intercambio de las zonas de luz y sombra: por ejemplo, de la situación de las figuras 3aA o 3bA se pasa a las de las figuras 3aC o 3bC. En tal caso, hay que retroceder hasta conseguir el ajuste. En realidad, esta es la forma más fiable de realizar las medidas: girar primero el analizador y localizar la zona donde se produce el intercambio de campos de luz y sombra y continuar girando el analizador alternativamente hacia la derecha y hacia la izquierda del punto de intercambio, reduciendo cada vez más la amplitud del giro, hasta localizar el punto exacto en el que se produce el intercambio, en el cual las partes del círculo son iguales. 27
Hay que tener mucho cuidado con no salirse demasiado de la zona de la medida, ya que en ese caso las partes del círculo se ven iguales, pero muy brillantes. Además, girando el analizador hacia la derecha o hacia la izquierda de este punto no hay cambio apreciable en la luminosidad. Este no es el punto de medida del ángulo. En el punto correcto la luminosidad de los campos es débil, y además, girando un poco el analizador se aprecia claramente cambio en la luminosidad. Tubos de observación para la muestra y su manipulación Las muestras líquidas se introducen en tubos especiales de vidrio que se colocan sobre la bandeja que hay en el interior de la cámara del polarímetro, entre el polarizador y el analizador. Los tubos tienen longitudes estándar; las más frecuentes son 50, 100 y 200 mm. Los tubos se desmontan, se lavan las piezas por separado con agua y agua destilada y se vuelven a montar. Es necesario llenar el tubo sin que queden burbujas en su interior, ya que éstas interfieren el haz de luz polarizada y alteran el proceso de medida. Para proceder al llenado se desenrosca el anillo de seguridad de uno de los extremos y se retira la ventana de vidrio, construida con un material que no afecta a la polarización de la luz. Se coloca el tubo en posición vertical y se llena totalmente, hasta que un menisco de líquido sobresalga por encima de la boca del tubo. Entonces, se apoya el borde de la ventana sobre el borde de la boca del tubo y se desliza lateralmente sobre la boca del tubo. De esta forma el tubo queda cerrado y sin burbujas en su interior. A continuación, se vuelve a colocar la junta de goma y el anillo de seguridad, y se seca cuidadosamente el exterior del tubo. Si, a pesar de todo, ha quedado una pequeña burbuja, se hace oscilar el tubo en horizontal para conseguir que la burbuja vaya a parar al abultamiento que tiene el tubo. Procedimiento experimental La realización de la práctica requiere la preparación de dos disoluciones: -100 ml de disolución que contenga 20 g de sacarosa. -100 ml de disolución de HCl 4 M. Realización de las medidas Medida del ángulo de rotación óptica a tiempo cero, 0 No se puede medir 0 una vez realizada la mezcla de reacción, ya que el tiempo transcurrido hasta que se introduce el tubo en el polarímetro y se toma la medida hace que ya no estemos a tiempo cero. Puesto que el HCl no es ópticamente activo y sin él no comienza la reacción, prepararemos una disolución en la que la sacarosa se encuentre en igual concentración que en la mezcla de reacción, pero sustituyendo el HCl por agua destilada, con lo que las características ópticas son idénticas a las de la mezcla de reacción en el instante inicial pero la reacción no comienza y se puede medir el valor de 0 con toda tranquilidad. 28