INFORME COMPLETO COBRE Y SUS SALES
Enviado por Andreina Vásquez Castro • 20 de Junio de 2018 • Informe • 1.570 Palabras (7 Páginas) • 1.812 Visitas
[pic 1] | UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE QUIMICA | Rúbrica de evaluación de reporte**
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LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL I QU-0101 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I SEMESTRE, 2017 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
INFORME DE LABORATORIO |
[pic 2]
ESTUDIANTE: Juan Carlos Azofeifa Bolaños | CARNÉ: B30737 | |||||||
ASISTENTE: Mario Velásquez Vasquez | GRUPO: 26 | |||||||
El cobre y sus sales | ||||||||
Introducción El cobre es un elemento presente en la Tabla Periódica, el cual data aproximadamente 4300 a.C., el mismo se encuentra en el lugar 29 de la misma y está en el apartado de metales de transición los cuales “son más densos y tienen puntos de fusión superiores a los elementos metálicos, forman muchas aleaciones, funden a temperaturas muy elevadas y son muy resistentes a la corrosión” (Larsen, 1972), además, el cobre es muy utilizado en la industria debido a que es un metal bastante maleable y dúctil, del cual se pueden realizar alambres de diámetros muy pequeños (0.025 mm), asimismo tiene gran capacidad como conductor de electricidad. Según lo acota Valle (2016) “el cobre se encuentra en la naturaleza en forma de sales” entre estas se pueden mencionar sulfuros, arseniuros, cloruros y carbonatos, los cuales se usan en materiales de conducción, aplicaciones fotográficas, pigmentos de vidrio y cerámica, pirotecnia (color azul), entre otros usos, lo cual muestra que el cobre es un elemento con gran impacto e importancia para las actividades del ser humano. | ||||||||
Sección Experimental En el laboratorio, se tomó 50 mL de nitrato de cobre (II) que se preparó en un laboratorio anterior y el cual tenía un color azul claro, este se dejó en un recipiente que se adecuó para preservarlo, luego se tomó un volumen y se le agregaron 20 mL de NaOH (6 mol/L), se agitó con un agitador de vidrio y la reacción se tornó de color azul fuerte, la misma se calentó con el quemador Bunsen y se tornó de color negro. Asimismo, la misma se dejó un tiempo que se asentara y se botó el líquido supernatante, siendo este el líquido que queda encima de un precipitado, este proceso se realizó 3 veces con agua destilada, en el cual lo que se buscaba era lavar el CuO de la disolución, después se agregó ácido sulfúrico (6 mol/L), el mismo se agitó suavemente y hubo un cambio a color celeste. Al sulfato de cobre (II) el mismo que se obtuvo en el paso anterior, se le añadió zinc en pequeñas porciones, el mismo generó burbujas y volvió incolora la reacción del sulfato de cobre (II) y se decantó el líquido supernatante, el cual se lavó 3 veces con agua destilada. Antes de verter el cobre sólido en la cápsula de porcelana se añadió 5 mL de agua destilada, si quedó cobre en las paredes del beaker, se lavó con agua destilada, ya en la cápsula de porcelana se agregó 4 mL de ácido clorhídrico concentrado (6 mol/L) y se puso a secar en la plantilla eléctrica junto con un vidrio reloj encima. No se realizó el lavado del precipitado con acetona, sino que después de agregar el ácido clorhídrico concentrado inmediatamente se puso a secar. Después del proceso se pesó la cápsula de porcelana junto con el cobre recuperado. | ||||||||
Resultados Cuadro 1. Determinar la masa de cobre recuperado.
Discusión El cobre es un elemento como se indicó anteriormente que tiene la facilidad de formar aleaciones con otros elementos, así como formar compuestos en disoluciones acuosas. El cobre en la primera parte del experimento reaccionó con el ácido nítrico, el cual es un tipo de reacción oxidación-reducción el cual se define como “proceso en que se transfieren electrones de una sustancia a otra” (Mcmurry y Fay, 2009), asimismo cabe indicar que el ácido nítrico (HNO3) es un agente oxidante, por lo cual oxida al ión Cu y este se torna de color verdoso que luego al diluirse en agua se convierte en un líquido azul claro, además esta es una reacción exotérmica, debido a liberación de energía en forma de calor. La reacción del proceso anterior es el siguiente: 3Cu(s) + 8HNO3(ac) → 3Cu(NO3)2(ac) + 4H2O(l) + 2NO2 (g) (1) El cobre se disolvió con el ácido nítrico, debido a que la disolución misma no estaba concentrada en su totalidad, sino que estaba diluida con agua destilada, la cual homogenizó y permitió el desplazamiento del cobre con el hidrógeno, la cual no debería ocurrir según la serie de actividades, donde el cobre es un elemento que no reaccionan con iones H+ acuosos ni liberan H2, asimismo, la reacción del dióxido de carbono se da por la oxidación del óxido de nitrógeno el cual es muy reactivo y al inhalarse genera sensación se asfixia, siendo “El Dióxido de nitrógeno (NO2) uno de los causantes de la famosa lluvia ácida, ya que al reaccionar con el vapor de agua produce ácido nítrico” (Ecologistas en acción, 2006), generado efectos negativos en la agricultura, ganadería, entre otros. La reacción es la siguiente: 2NO(g) + O2(g) → 2NO2 (g) (2) Se agregó 20 mL de NaOH (6 mol/L) al nitrato de cobre (II), en este la disolución cambió a un color azul fuerte, esto debido que se da un precipitado del hidróxido de cobre, debido a esto el líquido supernatante (NaNO3) queda sobre el hidróxido, ya que no se disolvió con este y generó el fuerte color azul. La reacción de la misma es la siguiente: Cu(NO3)2 (ac) +NaOH (ac) → Cu(OH)2 (s)+ NaNO3(ac) (3) Al calendar el hidróxido de cobre (II) se obtuvo óxido de cobre (II), el mismo se tornó de color negro debido a la combustión de la reacción, además el tipo de reacción que se generó fue de descomposición, debido que una sustancia se descompone en dos sustancias más sencillas como en el caso de la siguiente reacción. Cu(OH)2(ac) → CuO(s) + H2O(g) (4) El óxido de hierro (II) se disuelve con ácido sulfúrico, el cual genera una sustancia de color celeste clara, similar con la cual se inició el experimento, en este caso se emplea ácido sulfúrico para obtener el sulfato de cobre (II), pero también existe la opción de usar sulfato de sodio o de potasio, ya que mientras el compuesto reaccione con el óxido de cobre y presente un ion sulfato, se formará el producto esperado, es decir sulfato de cobre, sin embargo, se debe tener cuidado ya que algunas sales pueden generar residuos que pueden afectar en el procedimiento de obtención del cobre sólido nuevamente. La reacción que se derivó se mostrará a continuación: CuO(s)+H2SO4 (ac) → CuSO4 (ac)+H2O (5) Cuando se obtuvo el sulfato de cobre (II), se agregó zinc con el fin de volver incolora la muestra, además, la disolución debe dejar de burbujear, de no hacerlo indica que todavía parte del sulfato está reaccionando con el zinc, y se trata de separar el cobre tal y como se muestra en la reacción (6), en este proceso se deben apagar los quemadores, ya que, al agregar el metal, se libera hidrógeno, y este es altamente volátil, tal y como se muestra en la reacción (7) El cobre se tornó rojizo mientras se agregó zinc, además partículas oscuras provenientes del zinc que no se disolvió se les agregó ácido clorhídrico, debido por la serie de actividades donde el Zinc desplaza al hidrógeno y reacciona con este, situación que no llega a suceder con el cobre el cual no desplaza al hidrógeno en esta reacción. Es importante calentar suavemente la disolución a la que se le añadió el ácido clorhídrico, debido que, de ser calentada directamente sobre la llama, llevando a ebullición, liberará vapores muy tóxicos e irritantes de cloruro de hidrógeno, como se indica en la reacción (8), además de que puede ocasionar salpicaduras de ácido y ocasionar quemaduras muy severas en la piel. En este proceso hubo dos reacciones al mismo tiempo, las cuales se detallan a continuación: CuSO4 (ac)+Zn (s) → ZnSO4 (ac)+Cu(s) (6) H2SO4 (ac) + Zn(s) → ZnSO4 (ac)+H2 (g) (7) Zn(s)+HCl(ac) → ZnCl2 (ac)+H2 (g) (8) Luego de dejar enfriar la cápsula de porcelana y como se muestra en el cuadro 1, al final del experimento se obtuvo 0.28 g de cobre, lo cual es un resultado bastante preciso, debido que al inicio del experimento se pesó una muestra de 0.30 g de cobre, lo cual indica un porcentaje de error bajo, sin embargo, entre algunos errores se pudo deber a que algún grupo de mesa no llenó el balón aforado hasta la marca, lo cual pudo generar concentraciones diversas durante el experimento, errores en el peso de la masa del cobre inicialmente o de la cápsula de porcelana vacía y alguna lectura de volumen errónea por paralaje, lo cual genera posibles errores durante el experimento. | ||||||||
Bibliografía
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