Laboratorio de Química Física II

En la práctica se estudiará la oxidación del ácido malónico mediante iones bromato en medio ácido utilizando iones Ce(III) y Ce(IV) como catalizadores, reacción que recibe el nombre de Belousov-Zhabotinskii en honor a sus descubridores. La reacción exhibe oscilaciones en la concentración de algunos de los componentes de la mezcla de reacción. En particular, se estudiará la oscilación de las concentraciones de las formas oxidada y reducida del catalizador mediante potenciometría y se analizará cómo se ven afectadas dichas oscilaciones por la adición de ciertos iones a la mezcla de reacción. Se realizará la observación de figuras espacio-temporales que pueden formarse bajo ciertas condiciones experimentales.

• Guión de la práctica

El objetivo de la práctica es el estudio potenciométrico y voltamperométrico del par redox ${\mathrm{Fe(CN)}}_6^{3-}/{\mathrm{Fe(CN)}}_6^{4-}$ El estudio potenciométrico permite conocer el potencial formal del par en condiciones de equilibrio. El estudio voltamperómetrico permite determinar esta magnitud dinámicamente y, puesto que la velocidad de reducción y oxidación sobre los electrodos está controlada por difusión, es posible calcular el coeficiente de difusión para el ${\mathrm{Fe(CN)}}_6^{3-}$.

Por último, el estudio voltamperométrico, informa sobre la irreversibilidad de los procesos de oxidación y de reducción sobre los electrodos en función de la velocidad de barrido.

• Guión de la práctica
• Plano de distribución

La práctica se divide en dos partes. En la primera, se registran los espectros de absorción, fluorescencia y excitación de un conjunto de colorantes orgánicos. La intensidad de la emisión fluorescente se correlacionará con la estructura molecular de los colorantes. En la segunda, se estudia el fenómeno de la desactivación bimolecular (quenching) de la emisión fluorescente del mononucleótido de flavina por los iones I−.

• Guión de la práctica
• Plano de distribución

• Equipo UV-Vis (Jenway73)
• Espectrofluorímetro F2500 Fluoresceina
• Espectrofluorímetro F2500 Riboflavina
• Espectrofluorímetro F2710 Fluoresceina
• Espectrofluorímetro F2710 Riboflavina

1. La determinación de la tensión superficial (γ) de mezclas binarias etanol-agua.
2. Establecer una ecuación para la variación de γ con la concentración de etanol en disoluciones acuosas.
3. Determinación aproximada del exceso superficial de etanol y del área media de una molécula superficial

• Guión de la práctica
• Plano de distribución

La práctica tiene como objeto el estudio cinético de la oxidación fotoquímica de la trifenilfosfina en medio orgánico. La cinética se sigue midiendo la fracción remanente de este compuesto mediante cromatografía HPLC de fase reversa. Los datos obtenidos permiten calcular el orden y la constante de velocidad de la reacción y se utilizarán, en la práctica de actinometría, para determinar la dependencia de la velocidad específica respecto de la intensidad de iluminación.

• Guión de la práctica
• Plano de distribución

• Instrucciones CROM-1
• Instrucciones CROM-2
• Instrucciones CROM-3

1. Medida de las viscosidades de dos gases : nitrógeno y dióxido de carbono.
2. A través de la Teoría Cinética de Gases estimar el diámetro molecular de cada uno de los gases empleados.

1. Determinación de la masa molecular de dos gases: nitrógeno y dióxido de carbono.
2. Comprobación del rango de validez de la ley de gases ideales para estos dos casos.

• Guión de la práctica
• Plano de distribución

La práctica introduce al alumno en los principales métodos de cálculos semiempíricos. El método PM3 se utilizará para obtener la estructura electrónica y propiedades del estado fundamental, y el método INDO/S para calcular las propiedades relacionadas con los estados excitados. La determinación de estas propiedades permitirá al estudiante determinar y analizar el cambio de transferencia electrónica intramolecular (TEI) que se produce en cables moleculares con espaciadores π conjugados de distinta naturaleza y longitud, y establecer los factores que facilitan el transporte de electrones y, por tanto, su capacidad de comportarse como buenos hilos moleculares.

• Guión de la práctica

Parte I: El objetivo de la práctica es familiarizar al alumno con el modelo de Orbitales Moleculares construidos como Combinación Lineal de Orbitales Atómicos (modelo OM-CLOA). Se utilizará el método de OM más simple de todos, el método de Hückel, el cual fue propuesto por E. Hückel en 1931. La simplicidad del modelo utilizado convierte a este método en una herramienta excelente para ilustrar conceptos químico-cuánticos de estructura molecular tales como órdenes de enlace, densidades electrónicas y energías orbitales. Los ejercicios propuestos mostrarán como utilizar estos conceptos para predecir propiedades moleculares tales como distancias de enlace, capacidad dadora y/o aceptora de electrones, reactividad, etc. Hay que destacar que, a pesar de su antigüedad, el método de Hückel sigue siendo utilizado en investigación y que su conocimiento forma parte del curriculum de cualquier estudiante de química orgánica o inorgánica.

Parte II: Familiarizarse con los siguientes conceptos: Superficie de potencial, mínimo local, mínimo global, punto silla, barrera de potencial, optimización de la geometría, coordenadas internas, campo de fuerzas, mecánica molecular.

• Guión de la práctica

El objetivo de la práctica es familiarizar al alumno con el modelo de Orbitales Moleculares construidos como Combinación Lineal de Orbitales Atómicos (modelo OM-CLOA). Se utilizará el método de OM más simple de todos, el método de Huckel, el cual fue propuesto por E. Hückel en 1931. La simplicidad del modelo utilizado convierte a este método en una herramienta excelente para ilustrar conceptos químico-cuánticos de estructura molecular tales como órdenes de enlace, densidades electrónicas y energías orbitales. Los ejercicios propuestos mostrarán como utilizar estos conceptos para predecir propiedades moleculares tales como distancias de enlace, capacidad dadora y/o aceptora de electrones, reactividad, etc. Hay que destacar que, a pesar de su antigüedad, el método de Hückel sigue siendo utilizado en investigación y que su conocimiento forma parte del curriculum de cualquier estudiante de quíımica orgánica o inorgánica.

La concepción de la práctica es totalmente interactiva, no solamente con el ordenador sino también con los profesores.

Es muy importante que entienda todos los conceptos. No se limite a ver pasar los resultados sobre la pantalla del ordenador, discuta los resultados en profundidad con su compañero y pregunte todo lo que no entienda al profesor.

• Guión de la práctica

Familiarizarse con los siguientes conceptos: Superficie de potencial, mínimo local, mínimo global, punto silla, barrera de potencial, optimización de la geometría, coordenadas internas, campo de fuerzas, mecánica molecular.

• Guión de la práctica

El objetivo de la práctica es el montaje y calibración de un actinómetro ferrioxálico o de Parker, el cual utilizaremos para determinar la ratio de las intensidades de irradiación de los dos fotorreactores empleados en la fotooxidación de la trifenilfosfina. La ratio permite determinar la dependencia de la velocidad específica de la fotooxidación con la intensidad de irradiación.

• Guión de la práctica