Kinetics and mechanism of chlorate-chloride reaction

Rafaela T. P. Sant'Anna, Cristina M. P. Santos, Guilherme P. Silva, Ricardo J. R. Ferreira, André P. Oliveira, Carlos E. S. Côrtes, Roberto B. Faria
2012 Journal of the Brazilian Chemical Society  
O estudo cinético da reação clorato-cloreto foi feito acompanhando-se a formação do ClO 2 • por espectroscopia UV-Vis. Para permitir comparação com resultados da literatura, a velocidade inicial foi medida após pequeno período de indução. Observou-se o fenômeno especial de perfil de saturação em função da concentração inicial do cloreto, sugerindo a formação do intermediário Cl 2 O 3 2-. Em baixa concentração de cloreto, as ordens de reação obtidas com relação ao clorato, cloreto e H + foram
more » ... 3 ± 0,05, 1,02 ± 0,03 e 2,80 ± 0,03, respectivamente. Estes valores devem ser considerados com cautela pois foram calculados baseados na velocidade máxima após período de indução. Este período de indução indica, na verdade, que o sistema é complexo. Para explicar os resultados experimentais foi proposto um mecanismo contendo a reação entre dois ClOClO formando ClO 2 •. Esse mecanismo reproduz as curvas experimentais em diferentes [H + ] 0 e também em alto e baixo [Cl -] 0 . The kinetics of chlorate-chloride reaction was studied following the formation of ClO 2 • by UV-Vis spectroscopy. For comparison with other results in the literature, the initial rate was measured after small induction period. The results show a special effect of a saturation profile for the initial chloride concentration, suggesting the formation of the intermediate Cl 2 O 3 2-. At low chloride concentration, the reaction orders for chlorate, chloride and H + were 1.03 ± 0.05, 1.02 ± 0.03 and 2.80 ± 0.03, respectively. These order values must be considered with care because they were calculated using the maximum rate values after induction period. In fact, the presence of this induction period indicates that the system is complex. Then, a mechanism was proposed to explain the experimental results, and includes the reaction between two ClOClO to form ClO 2 •. It was able to model the experimental curves at different [H + ] 0 and at low and high [Cl -] 0 .
doi:10.1590/s0103-50532012005000017 fatcat:tngvqxgr2zbsra43ssyqfkveqq