Reporte de ciclo del cobre UCR

Introducción

En este experimento se busca aprender algunos de los métodos que se pueden utilizar para la recuperación de metales que se puedan encontrar en disoluciones acuosas, y así, devolverlos a su estado fundamental. Además, someter al cobre a una serie de reacciones químicas, transformándolo en algunas de sus sales (unas solubles y otras no) observar transformaciones del cobre metálico a la hora de reaccionar con sustancias, tales como HNO3, NaOH, entre otros; y además, a la hora de realizar dichas reacciones, “jugar” con la solubilidad de los compuestos de cobre formados (sales) para poder, luego de un “ciclo” de transformaciones, recuperar todo (o la mayor cantidad posible) de cobre metálico, dado que si se realizara el procedimiento con un 100% de eficacia, debería mantenerse la misma cantidad que se utilizó al realizar el experimento.

Aparte, también se busca lograr observar algunas de las reacciones químicas aprendidas en el curso de teoría, a través de las transformaciones del cobre.

Sección experimental o desarrollo del experimento

El procedimiento realizado fue tomado de “Manual en Línea de química general.; Práctica #11: El cobre y sus Sales.” Y se realizaron las siguientes modificaciones:

Se utilizó 0.51 g de cobre metálico.

Se utilizaron 1.3 g de zinc en polvo.

Se realizó solamente 2 lavados al óxido de cobre en la parte “D”.

Resultados y discusión

Cuadro I. Datos de la masa del cobre utilizada al inicio de la práctica

Masa del Beaker (±0,01 g) Masa del Beaker + Cobre (±0,01 g) Masa del cobre

(±0,01g)

28,99 29,5 0,51

Cuadro II. Masa de zinc utilizada para obtener cobre en su estado metálico.

Masa inicial de Zinc

(±0,01 g) Masa final de Zinc

(±0,01 g) Masa de Zinc utilizada

(±0,01 g)

3,82 2.52 1.30

Cuadro III. Masa final de cobre recuperado.

Masa cápsula

(±0,01 g) Masa cápsula + cobre recuperado

(±0,01 g) Masa de cobre recuperado

(±0,01 g)

89,18 89,51 0.33

Cuadro IV. Datos de rendimiento del cobre recuperado de la disolución de sulfato de cobre.

Analito Masa inicial medida en balanza

(± 0,01 g) Masa de cobre recuperada

(± 0,01 g) Porcentaje de recuperación

(%)

Cobre 0,50 0.33 66

Al agregar el cobre a la disolución de ácido nítrico, este empieza a liberar vapores oscuros (óxidos de nitrógeno) y cambia la disolución a un color azul, esto debido a que el cobre reacciona con el ácido nítrico, formando nitrato de cobre, el cual en su forma sólida posee una tonalidad azul, es por esto por lo que la disolución se tiñe de dicho color. (ver reación I y VI).

Al agregar el hidróxido de sodio a la disolución de Nitrato de Cobre, se forma hidróxido de cobre, un sólido insoluble con textura gelatinosa y color azul (ver reacción II).

El hidróxido de cobre al someterse a un aumento de temperatura, este se transforma en óxido de Cobre (ver reacción III), liberando oxígeno y cambiando su color a un café oscuro/negro, el mismo compuesto que se puede encontrar en piezas de cobre en el día a día.

Al agregar ácido sulfúrico al óxido de cobre, este se disuelve, formando sulfato de cobre y agua (ver reacción IV) , tomando una coloración azul debido al color natural que posee dicha sal.

Cuando se agrega el zinc a la disolución de sulfato de cobre, esta empieza a tornarse incolora, y a su vez, empieza a apreciarse un sólido diferente del zinc, el cual es el cobre, siendo desplazado por el zinc en el sulfato de cobre (ver reacción V), por ende, al ir desapareciendo el sulfato de cobre de la disolución,

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