Purificacion De Sulfato De Cobre

INFORME TRABAJO PRÁCTICO N° 1:

PURIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE

INDUSTRIAL

Objetivos:

• Aprender técnicas básicas de laboratorio como medir masas, volúmenes y temperatura, separar un sólido por filtración, purificar un sólido por cristalización y realizar ensayos de identificación.

• Adquirir conceptos básicos sobre compuestos cristalinos, reacciones redox, solubilidad e influencia del pH, la temperatura y la formación de complejos sobre la misma.

• Purificar sulfato de cobre y calcular el rendimiento del proceso.

• Reconocer las impurezas presentes en esta sal.

Fundamento del método de purificación:

El sulfato de cobre industrial (CuSO4 5H2O); que cristaliza como una sal pentahidratada de color azul; tiene como impurezas principales sales solubles de Fe (II) y sustancias insolubles en agua (arena, polvo, etc).

La purificación de CuSO4 industrial se realizara eliminando la fracción insoluble por filtración, y los iones Fe (II) por conversión a Fe (III) y solubilización de los mismos.

Los iones Fe (II) tienen prácticamente el mismo tamaño que Cu (II) por lo que pueden incorporarse en la red cristalina reemplazando a los iones Cu (II).

Esto se resuelve oxidando con H2O2 al Fe (III) para que cambie de tamaño, se agranda y ya no compita en el espacio de la red cristalina.

A. Purificación de sulfato de cobre industrial

Resultados obtenidos:

Masa de muestra impura,m1 /g 49,00±0,02

Masa de sulfato de cobre pentahidratado cristalizado,m2 /g 25,51±0,02

Masa de solucion (aguas madres) 55,67±0,02

Temperatura de aguas madres / °C (28±4)°C

Masa de soluto de cobre disuelto(como CuSO4.5H2O),m3 /g 15,04±0,02

Rendimiento de cristalizacion,m2.100/m1 (52,06±0,06) %

Rendimiento total(m2+m3).100/m1 (82,75±0,2) %

* La tabla de solubilidad del CuSO4 • 5H2O nos fue brindada en la guía de laboratorio.

Temperatura (°C) Solubilidad del CuSO4.5H2O(g/100 g de solución)

0 18.2

10 21.41

20 24.46

30 28.11

40 30.83

50 34.25

60 38.48

80 46.25

100 54.12

B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.

B.1. Operaciones realizadas:

Se disuelve en agua/HCl y se filtra:

CuSO4 • 5H2O (s) → Cu (aq) 2+ + SO42-(aq)

Disolución: obtención de una solución líquida de color celeste oscuro.

Dicha solución no se modificó cualitativamente con el agregado de HCl y el filtrado.

Se agrega H202 al filtrado de la operación anterior:

(Fe+2→Fe+3+1e-) x2

2H+2e-+H2O2 → 2H2O

2Fe+2+2H++H2O2 → 2Fe+3+2H2O

Se trata con NH3 la solución resultante para que el hierro precipite debido al agregado de la base:

NH3 (aq) + H2O (l) → NH4+ (aq) + OH–

Fe+3 (aq)+3OH-(aq) → Fe (OH) 3 (s)↓

Esto también afecta al Cu 2+:

Cu2+ (aq) + 2 OH-(aq) → Cu (OH)2 (s)↓

Este es el precipitado celeste.

Al seguir agregando NH3 se forma un complejo de color azul intenso según:

Cu (OH)2 (s) ↓+4NH3 → [Cu (NH3)4]+2+2OH-

Complejo de azul intenso.

Luego

...