Reacciones oscilantes

Creo que no hay mejor forma de dar la bienvenida a este blog que con una interesante explicación química....

Las reacciones oscilantes son reacciones que parecen infinitas, generalmente son reacciones que dan tonalidades de color bastante variadas y bonitas, la forma en la que ocurren se puede explicar usando la fisicoquimica (que es tortuosa, pero es útil para poder explicar todo en este mundo.... estúpida y sensual fisicoquimica), pero como no todos mis lectores estudian química y habrán algunos que ni siquiera estarán interesados vayamos por lo fácil. 

Acá hay un vídeo muy ilustrativo  de como ocurre una reacción oscilante , en el puede verse que una solución inicialmente roja que se empieza a tornar azul, a su vez en las zonas azules empiezan a aparecer puntos rojos de nuevo. Esto se puede explicar porque una vez "finalizan" (entre comillas porque la reacción no termina ahí) estas vuelven a "iniciar" (también entre comillas porque la reacción ya inicio de por si), esto se ve favorecido porque los productos son estables.

[ATENCIÓN, VIENE EXPLICACIÓN QUÍMICA... SI QUIERE LEA OTRA COSA]

¿Por qué ocurren estas reacciones? Bueno su comportamiento fue reportado inicialmente por Belousov y Zhabotinsky  y se pudo explicar mediante su mecanismo de reacción. Un mecanismo de reacción no es sino un conjunto de pasos por los cuales pasan los reactivos de una reacción para formar un producto, en estos se puede encontrar lo que son los "estados de transición"

A su vez el estado de transición se define como el producto intermedio de una reacción, este tiene una conformación espacial definida, así como su composición definida, y para poder alcanzarlo se debe vencer una energía de activación, como se ve en la siguiente figura.

Imagen. Diagrama muy general que muestra el progreso de una reacción en términos energéticos.

Este mecanismo de reacción tiene pasos autocataliticos, es decir pasos en donde se va a formar un catalizador (que favorece la reacción como se ve en la imagen anterior, al disminuir la energía de activación) y que favorecen que la reacción oscile.

Es muy importante tener en cuenta otro concepto muy importante en fisicoquimica, y este es el del flujo de masa, en el vídeo puede observarse que el color azul aparece primero en algunos puntos, luego se va expandiendo en forma de ondas, donde puede verse que entre cada onda azul aparece una onda de color rojo.Esto ocurre porque los intermediarios de reacción (en este caso son estados de transición) están más concentrados en estos puntos iniciales que en el resto de la solución, esto genera un gradiente de concentración que es compensado por el flujo (o movimiento natural, sin ayuda) de estos propagadores, esto genera las ondas que se ven.

Para que una reacción sea considerada como oscilante debe cumplir que:

• Una vez "finaliza" la reacción estas vuelven a "iniciar"
• La concentración puede variar periódicamente en el espacio (para que se de el gradiente, es decir las ondas) o en el tiempo (en un mismo punto la concentración no será la misma siempre, no tendrá siempre el mismo color)
• Tienen que tener pasos autocataliticos (que favorezcan la oscilación)

En este video se puede ver una explicación más detallada y a una velocidad menor.

Estas reacciones tienen muy pocos usos a una gran escala industrial, pero tienen un gran importancia en el análisis de sustancias, como determinación de cantidades muy muy pequeñas (del orden de los picogramos) de manganeso,  en determinaciones de ácido gálico y resorcinol o de vainilla.

Espero no haberlos aburrido mucho! Quería compartir una pequeña parte de conocimiento, algo muy curioso, simple y muy bello... prometo que el próximo post no será tan aburrido...