¿Por qué es luminiscente una mezcla de siloxeno y sulfato de cerio (IV)?

Question

He realizado un experimento en el que he mezclado siloxeno y sulfato de cerio (IV): al hacerlo, la mezcla ha producido un resplandor amarillo anaranjado. ¿Por qué brilla? ¿Qué tienen de especial las dos sustancias químicas para que esto ocurra?

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Método de síntesis del siloxeno:

Mida cuidadosamente 50 cm 3 de ácido clorhídrico concentrado en un recipiente de 100 cm 3 cilindro de medición. Poner el ácido en un recipiente de 1 dm 3 vaso de precipitados que contenga una barra agitadora magnética y coloque el vaso de precipitados sobre un calentador/agitador magnético.

Encienda el agitador y añada lentamente 5 g de siliciuro de calcio, una medida de espátula cada vez, al ácido agitado. Continúe agitando la mezcla hasta que la reacción disminuya.

Mide 25 cm más 3 de ácido clorhídrico concentrado y añadirlo con cuidado a la mezcla agitada. Enciende ahora el calentador y calienta la mezcla hasta que hierva. Hervir la mezcla durante cinco minutos. Después de la ebullición, añada lentamente 150 cm 3 de agua destilada y volver a hervir durante unos cinco minutos.

Apaga el calentador y deja la mezcla removiendo mientras se enfría.

Colocar un embudo Buchner y un matraz en una vitrina de gases.

Vierte con cuidado el siloxeno amarillo que has fabricado sobre un papel de filtro en un embudo Buchner (procura dejar el siliciuro cálcico sólido gris/negro sin reaccionar en el vaso de precipitados). Lava ahora tu muestra de siloxeno, primero con 10 cm 3 de etanol y después con 10 cm 3 de etoxietano. Hacer pasar aire a través de la muestra ayudará a secar el siloxeno sólido de color amarillo.

Método para producir el resplandor:

Colocar 0,8 g de siloxeno y 75 cm 3 de ácido sulfúrico 1M en un recipiente de 250 cm 3 matraz cónico. En un segundo matraz de 250 cm 3 matraz Erlenmeyer, disolver los 0,5 g de sulfato de cerio(IV) en 75 cm 3 de ácido sulfúrico 1M. Etiqueta y tapa ambos matraces.

Entra en una habitación oscura. Apaga la luz, añade el sulfato de cerio (IV) al siloxeno y agita la mezcla. Deberías ver un resplandor amarillo anaranjado bastante brillante.

Answer 1

La idea de la quimioluminiscencia es bastante sencilla: se necesita un oxidante y una sustancia que realmente emita un resplandor.

Según Wikipedia el sulfato de cerio es más bien un oxidante especialmente en condiciones ácidas, lo que de hecho explica por qué necesitamos ácido sulfúrico, así que básicamente, sea lo que sea el siloxeno (sospecho que es una estructura del tipo óxido de silicio) es un oxidante que cuando se oxida la diferencia en el nivel de energía provoca un resplandor en el espectro visible.

A menos que haya más aclaraciones sobre el siloxeno, ésta podría ser la única respuesta posible.

fuentes:

• NurRage explicación sobre la quimioluminiscencia
• Wikipedia para conocer las propiedades del sulfato de cerio

EDIT: lo que quería decir con fuentes potenciales es que el método de usar las palabras era mío pero la información es de las fuentes perdón por las molestias

Answer 2

Según este documento :

"El siloxeno es un polímero de silicato amarillo que se obtiene de la reacción de siliciuro de calcio con ácido clorhídrico".

También, del mismo periódico:

"La estructura básica [del siloxeno] está sustituida aleatoriamente por hidroxilo y cloro, lo que afecta tanto a la CL [quimioluminiscencia] como a la CL como a la eficacia de la CL. La emisión de CL en la región roja del roja del espectro es el resultado de la reacción del siloxeno con oxidantes tales como sulfato cérico, ácido crómico, permanganato potásico y ácido nítrico".

Esta breve explicación me parece igualmente aplicable a la luminiscencia observada en la pregunta.