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Ejem plo de el desarrollo de El cobre y sus sales


Enviado por   •  23 de Agosto de 2017  •  Informe  •  767 Palabras (4 Páginas)  •  139 Visitas

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El cobre y sus sales

INTRODUCCIÓN (15 %):

El cobre es uno de los metales más conocidos y de más amplio uso en la sociedad moderna. Tiene la segunda conductividad eléctrica más alta. A esta propiedad se une su bajo costo y resistencia a la corrosión. (1)

En este experimento, se realizó el ciclo del cobre partiendo de una disolución de Cu(NO3)2 y para volver a tener cobre sólido. En otras palabras, se procederá a transformar la masa del cobre en varias de sus distintas sales para finalmente obtenerlo en su estado elemental.

Por medio de este, se formaron varios compuestos del cobre, entre ellos el hidróxido de cobre, el óxido de cobre, el sulfato de cobre.

El ciclo del cobre consiste en una serie de reacciones químicas, redox, en los cuales tras oxidar el cobre en ácido nítrico y disolverlo se procede a recuperarlo. Se recurren a diferentes ácidos, bases y metales por tal de conseguir las oxidaciones y reacciones necesarias, tras estas se recupera el cobre metálico. (2)

SECCIÓN EXPERIMENTAL (5 %):

El procedimiento realizado fue tomado de “la guía de experimentos de química general”, con las siguientes modificaciones:
No se realizó las partes A y B, las cuales consistían en la obtención del nitrato de cobre (II) y la obtención del hidróxido de cobre (II). Esto fue debido a que en una clase de laboratorio anterior se realizó este procedimiento y la disolución de CU(NO3)2 fue almacenada. Además, en vez de agregar 10mL de NaOH a la disolución se agregaron 20mL. Cuando se calentó la muestra de Cu(OH)2 con una plantilla, no con el quemador ya que podía ocurrir un accidente por las sustancias utilizadas. Finalmente se agregó 0,5g de zinc, no 0,4g como lo indica el manual.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN (60%):

Se inició con la obtención del hidróxido de cobre (II), ya que el primer paso que era la obtención de nitrato de cobre (II), se había realizado unas semanas atrás. A esta disolución de nitrato de cobre (II) se le agregó 20mL de NaOH. Al adicionar el hidróxido de sodio se formó un precipitado color azul.

La reacción es la siguiente:

Cu(NO3)2(ac) + 2NaOH(aq) ---- Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(ac)

La formación del precipitado se debe a una reacción de doble sustitución en la que el hidroxilo de NaOH y el ion de nitrato del Cu(NO3)2 se intercambian para dar así los productos. (4)

Luego se calentó esta disolución hasta que se diera un cambio definido en el precipitado.

El precipitado negro formado corresponde al CuO, el cual se da como resultado de la descomposición del Cu(OH)2 al calentarlo. (5)

La reacción es la siguiente:

Cu(OH)2(s) ---- CuO(s) + H2O(l)

Obtención del sulfato de cobre (II):

Se decantó el líquido y se lavó el precipitado de óxido de cobre (II) en tres ocasiones con 20mL de agua destilada. Adicionalmente se decantó el agua que estaba en exceso hasta quedar nada más con el precipitado, al cual se le agregó 10mL de ácido sulfúrico.

La reacción es la siguiente:

CuO(s) + H2SO4(ac) ---- CuSO4(ac) + H2O(l)

Esta reacción corresponde a una reacción de doble sustitución ya que hay un intercambio de los cationes, es decir el catión (Cu+2) se une al anión de sulfato (SO4 -2). (4)

Obtención del cobre metálico:

El sulfato de cobre (II) fue el resultado de la disolución anterior, a la cual se le añadió 0,5 gramos de zinc, se agitó con un agitador de vidrio y se obtuvo un líquido transparente.

Se lavó el precipitado dos veces con 20mL de agua destilada. Al precipitado se le añadió 5mL de agua destilada y 10mL de HCl. Hubo un pequeño burbujeo y se calentó levemente. Nuevamente, se lavó el precipitado con 5mL de agua destilada 2 veces. Se trasladó el precipitado a una cápsula de porcelana y se lavó nuevamente el precipitado dos veces, esta vez con 5mL de acetona. Este último paso se debe a que la acetona facilita el secado.

Finalmente se calentó la cápsula de porcelana hasta que el precipitado quedó completamente seco, obteniendo así cobre en su estado elemental.

Reacción al agregar zinc:
CuSO4(ac) + Zn(s) ----
 Cu(s) + ZnSO4

La reacción ocurrida se debe a una reducción del cobre, el cual pasa de un estado de oxidación (+2) a un estado neutro, volviéndolo a su condición pura inicial. (3)

La muestra de cobre que se obtuvo al final de la práctica fue de color rojizo y su peso fue de 0,30 gramos.

BIBLIOGRAFÍA (10 %):

  1. Ramírez V.M; Química; Grupo Editorial Patria, 2014, 72.
  2. Boltzmann L; escritos de mecánica y termodinámica; Alianza Editorial, 1986, 215.
  3. Atkins P.W; Jones L.L; Principios de Química; Freeman Company, 2005.
  4. Seese W,: Daub W.; Química; Pearson Educación, 2005.
  5. De la Llata M.D; Química Inorgánica; Editorial Progreso, 2001.

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