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CINETICA CRISTAL VIOLETA

KINETIC CRYSTAL VIOLET

Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira. ISSN 0122-1701 1

2 Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira. 3Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira.

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____________________________1. Las notas de pie de pgina debern estar en la pgina donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntosRESUMEN

El compuesto indicador de pH "violeta cristal" (y sus anlogos) se utiliza como un colorante textil y una herramienta para la identificacin y desinfeccin de ciertas bacterias. Tiene un color violeta en solucin cida y es incoloro en solucin ms bsica.

Palabras clave

Absorbancia: Es la cantidad de intensidad de la luz que absorbe la muestra.

Cintica qumica:Es un rea de lafisicoqumicaque se encarga del estudio de la rapidez de reaccin, cmo cambia la rapidez de reaccin bajo condiciones variables y qu eventos moleculares se efectan mediante la reaccin general (Difusin,ciencia de superficies,catlisis).

Cristal violetaovioleta de genciana: Es el nombre dado a un grupo de compuestos qumicos empleados como indicadores de pH y colorantes.

Espectrofotmetro: Es un instrumento usado en elanlisis qumicoque sirve para medir, en funcin de lalongitud de onda, la relacin entre valores de una misma magnitud fotomtrica relativos a dos haces deradiacionesy laconcentracino reacciones qumicas que se miden en una muestra.

Abstract

The pH-indicator compound crystal violet (and its analogs) is used as a textile dye and a tool for the identification and disinfection of certain bacteria. It has a purple color in acidic Solution and is colorless in more basic solution.

DANIEL GUSTAVO BUSTOSEstudiante de Qumica Industrial Universidad Tecnolgica de Pereira. dan_ [email protected]

GLORIA JANETH CASTAOEstudiante de Qumica Industrial UniversidadTecnolgica de Pereira. [email protected]

Key Word

Absorbance intensity is the amount of light absorbed by the sample.

Chemical kinetics: Is an area of physical chemistry that deals with the study of reaction time, how to change the speed of reaction variables under conditions and what molecular events are made by the general reaction (diffusion, surface science, catalysis).

Crystal violet or Gentian Violet: The name given to a group of chemicals used as pH indicators and dyesSpectrophotometer: Is an instrument used in chemical analysis that measures, as a function of wavelength, the relationship between the same photometric values relating to magnitude two beams of radiation and the concentration and chemical reactions that are

INTRODUCCION

La cintica de esta reaccin se puede monitorizar con un espectrofotmetro mediante la observacin de la disminucin de la absorbancia del violeta cristal, que se puede utilizar como una medida de la tasa para determinar la ley de velocidad a travs de las siguientes relaciones:

Tasa de desaparicin de CV = tasa de aparicin de CVOH = [CV]x [OH-]y

Decoloracin del Cristal Violeta

El medio ms conveniente de control de la tasa de decoloracin violeta cristal es controlar la prdida de color prpura en el tiempo. La ecuacin (3) muestra que la tasa de la reaccin es igual al opuesto de la variacin de la concentracin de violeta cristal en el tiempo, donde el cambio en la concentracin de CV ( [CV]) se mide por el cambio en el color de la solucin y el cambio en el tiempo (time) es el tiempo entre mediciones. Esta es una aproximacin porque la tasa de 4 cambios en el curso de la reaccin y no es constante. Sin embargo, ya que estamos slo estudiando la velocidad inicial de esta reaccin, es razonable suponer una relacin lineal entre concentracin y el tiempo. Experimentos del tipo inicial se llevan a cabo de manera que la concentracin de reactivos permanece dentro del 1% de sus valores iniciales.

Tasa = = k [CV]x [OH-]y Ley de Bee permite el clculo de la concentracin de violeta cristal usando el valor determinado experimentalmente de . Es decir,

[CV] = Absorbancia / () (1 cm)

El primer paso en este anlisis ser determinar la longitud de onda de absorbancia mxima de violeta cristal y el correspondiente coeficiente de extincin molar a esa longitud de onda. Esta longitud de onda se utiliza para controlar la desaparicin de cristal violeta durante todo el curso del experimento. Una vez que haya determinado el valor de , entonces usted puede utilizarlo en sus hojas de clculo posteriores de los datos cinticos, que contendrn los valores de absorbancia en funcin del tiempo, para convertir cada valor de absorbancia a su correspondiente concentracin de cristal violeta.

PARTE EXPERIMENTALEl primer paso de la prctica consisti en determinar el coeficiente de extincin de Cristal violeta; para ello se realiz una dilucin a 25 mL de 4 mL de solucin de cristal violeta 1*10-4 M en un matraz; posteriormente se determin en el espectrofotmetro la absorbancia y la longitud de onda de la mxima absorbancia; obtenindose los siguiente s resultados

A: 1,393: 590 nmC: 1*10-4 Mb: 1 cmPara esta prctica se realizaron 5 ensayos, en tres de los cuales se cambi la concentracin de NaOH mientras que mantena constante la del cristal violeta, y en los dems ensayos se mantena constante la concentracin de NaOH y se vari la concentracin de Cristal VioletaCristal Violeta (CV)NaOH

EnsayoConcentracin inicial (M)

13,3333E-050,0333

23,3333E-050,0267

33,3333E-050,0167

13,3333E-050,0333

42,6667E-050,0333

51,6667E-050,0333

Tabla 1. Concentraciones iniciales de cada reactivo para los ensayos respectivos.

Se realiz la medicin en el espectrofotmetro genesys-20 a una longitud de onda de 590nm, y se tom lecturas cada 5 segundos para cada ensayo.2.2 Resultados

Se determin el coeficiente de extincin molar () del cristal violeta, a partir de la ley Beer- Lamber:

A = b Cdonde: A/ b*CC: A/ *b

DondeA: 1,939C: 1*10-4 Mb: 1 cm

= 72611 cm-1 M-1

A partir del coeficiente de extincin se determin la concentracin de cristal violeta a cada tiempo con la siguiente ecuacin:C: A/ *bEnsayo 1

Tiempo (s)A[CV]

51.6562.280E-05

101.5982.200E-05

151.5482.131E-05

201.5072.075E-05

251.4692.023E-05

301.4341.975E-05

351.4011.929E-05

401.3651.880E-05

451.3341.837E-05

501.3041.796E-05

551.2731.753E-05

601.2461.716E-05

651.2151.673E-05

701.1891.637E-05

751.1631.602E-05

801.1371.566E-05

851.1121.531E-05

Tabla 2. Resultados de las absorbancias y concentracin de cristal violeta cada 5 segundos de reaccin para el ensayo 1.

GRAFICO TABLABLA 2Ensayo 2

Tiempo (s)A[CV]

51.3391.844E-05

101.3151.811E-05

151.2931.781E-05

201.2671.745E-05

251.2391.706E-05

301.2151.673E-05

351.1991.651E-05

401.1811.626E-05

451.1591.596E-05

501.1401.570E-05

551.1201.542E-05

601.1021.518E-05

651.0831.492E-05

701.0651.467E-05

751.0471.442E-05

801.0291.417E-05

851.0111.392E-05

900.9931.368E-05

950.9541.314E-05


GRAFICO TABLA 2Ensayo 3

Tiempo (s)A[CV]

51.2851.770E-05

101.2511.723E-05

151.2401.708E-05

201.2151.673E-05

251.2061.661E-05

301.1971.649E-05

351.1851.632E-05

401.1681.609E-05

451.1521.587E-05

501.1391.569E-05

551.1241.548E-05

601.1121.531E-05

651.0991.514E-05

701.0881.498E-05

751.0761.482E-05

801.0631.464E-05

851.0511.447E-05

901.0391.431E-05

951.0271.414E-05


GRAFICO TABLA 3Ensayo 4

Tiempo (s)A[CV]

51.2191.679E-05

101.1811.626E-05

151.1541.589E-05

201.1201.542E-05

251.0991.514E-05

301.0771.483E-05

351.0651.467E-05

401.0451.439E-05

451.0331.423E-05

501.0211.406E-05

551.0091.390E-05

600.9961.372E-05

650.9841.355E-05

700.9651.328E-05

750.9551.315E-05

800.9391.293E-05

850.9261.276E-05

900.9111.255E-05

950.9001.239E-05

1000.8891.224E-05

1050.8551.178E-05


GRAFICO TABLA 4

Ensayo 5

Tiempo (s)A[CV]

51.9742.719E-05

101.9552.692E-05

151.9402.672E-05

201.9312.659E-05

251.9042.622E-05

301.8852.596E-05

351.8592.560E-05

401.8342.526E-05

451.8082.490E-05

501.7812.453E-05

551.7592.422E-05

601.7382.394E-05

651.7102.355E-05

701.6942.333E-05

751.6782.311E-05

801.6582.283E-05

851.6392.257E-05

901.6182.228E-05

951.6002.204E-05

1001.5882.187E-05


GRAFICO TABLA 5

Posteriormente tomando la pendiente de cada recta, se obtiene la velocidad de reaccin de cada ensayo. Y se calcula el logaritmo en base 10 de la velocidad y la concentracin inicial de cada reactivo en cada e

Cristal Violeta (CV)NaOH

EnsayoVelocidad (M/s)Concentracin (M)

111,0430E-073,3333E-050,0333

228,7612E-083,3333E-050,0267

336,3866E-083,3333E-050,0167

141,0430E-073,3333E-050,0333

459,5170E-082,6667E-050,0333

567,7312E-081,6667E-050,0333

Tabla 6

Log (V)Log [CV]Log [NaOH]

Log

-6,9817-4,4771-1,4771

-7,0574-4,4771-1,5740

-7,1947-4,4771-1,7782

-6,9817-4,4771-1,4771

-7,0215-4,5740-1,4771

-7,1118-4,7782-1,4771

Continuacin tabla 6Grfica 6. Log (velocidad) vs Log [CV]

Grfica 67. Log (velocidad) vs Log [NaOH]

De acuerdo con las pendientes de cada recta, el orden de reaccin para cada componente es 1.Mediante la frmula:

Log (velocidad) = log (k) + x log [CV] + y log [OH-]

Es posible calcular la constante de velocidad de la reaccin:

1-4,00311,826E-02

2-4,01071,812E-02

3-4,00471,823E-02

1-4,00311,826E-02

4-4,00081,830E-02

5-4,00261,827E-02

K Promedio1,824E-02

Tabla 7. Datos de la constante de velocidad y promedio de todos los ensayos

Luego se realiza una grfica de Log [CV] vs Log (Velocidad). Y Log [NaOH] vs Log (Velocidad). Para determinar el orden de reaccin de cada componente de la reaccin:

V. CONCLUSIONES El cristal violeta se adhiere a la pared celular bacteriana, las bacterias gram positivas absorben este colorante porque tienen mayor porcentaje de acido teicoico en su estructura y por eso adquieren un color violeta en el microscopio, por lo tanto como colorante primario cumple como funcin permitir la identificacin de bacterias cuya estructura y composicin de pared celular se encuentre mayor proporcin y distribucin de cido teicoico.

La contribucion de (I) a la resonancia hibrida sugiere una deficiencia de eletrones en el carbon terciario, por lo que se espera que el ion hidroxido ataque a esta poscicion para formar un carbaniol derivado incoloro. Si la formacion de este carbaniol es lenta (t 1/2 > 1 hr) ocurren interraciones entre el carbaniol y el cristal violeta, lo que afecta valores de la constante reaccion, por lo cual, se recomienda hacer una reaccion en presencia de exceso de iones hidroxido.

El cristal violeta obedece a las leyes de beer a longitudes de onda de 590nm. Como mxima absorcin a concentraciones de 5E-6 M y menores. La energa de activacin para la reaccin en agua a 25 C es de 15.1Kcal/mol; y la entropa de activacin bajo estas condiciones es de -12.3 cal/gmolK.

VI. BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal_violeta http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/arredondo_d_r/capitulo7.pdf

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