Reporte de porcentaje de rendimiento del cobre, ingeniería química Guatemala.

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DISCUSION DE RESULTADOS

Esta práctica de laboratorio consistió en una serie de procesos químicos para la recuperación de cobre puro. Para llevar a cabo el trabajo fue necesario emplear los métodos de separación de mezclas como decantación y por evaporización.

El cobre es un elemento metálico, aunque puede encontrarse en su forma elemental en la naturaleza, hay casos en la que se asocia con otros elementos para dar origen a ciertos compuestos como las que se encontró durante el periodo de laboratorio. En esta parctica se usó la cantidad inicial de 0.606 g .[pic 11]

La primera reacción, consistió en la agregación de 5 ml de ácido nítrico al cobre y cuando esto tuvo lugar se comenzó a notar una sustancia de color marrón (nitrato de cobre, Cu(NO3)2 ) , así mismo el beaker se calentó un poco dado que existió una reacción exotérmica. El cobre elemental paso a formar el compuesto nitrato cúprico.[pic 12]

Para aumentar el volumen de la sustancia se le agrego 45 ml de agua. Para seguir con la segunda reacción se pesó un beaker y tubo de ensayo y el peso de ambas resulto ser 69.361 g . Se vertió aproximadamente 5 ml en el tubo de ensayo y posterior a eso con una pipeta se midió 3.3 ml de hidróxido de sodio (Na(OH)2). Cuando la reacción tuvo lugar hubo una liberación de gas, producto de la reacción exotérmica. La nueva sustancia toma un color celeste algo espeso.[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

En la tercera reacción la sustancia se calentó en un baño de maría. El tubo de ensayo con la sustancia se colocó en el beaker y para que la reacción fuera más rápido se estuvo removiéndolo y poco a poco en el parte inferior se comenzaba a formarse un precipitado de color negro (oxido cúprico, CuO).

El óxido cúprico es un precipitado que se forma a través de la descomposición del Na(OH)2. Comúnmente los precipitados se forman en reacción de doble desplazamiento o de descomposición cuando se tienen sustancias acuosas (Askoog y West, 1986).

Para poder dejar solo el precipitado en el tubo de ensayo hubo necesidad de sacar la parte liquida. Para hacer esto se usó el método de decantación para hacer la separación de la mezcla. Para la decantación se usó agua caliente ayuda a remover las moléculas en la mezcla, dado que las moléculas de agua tiene mayor energía cinética, permite que las moléculas del líquido adherido al precipitado se liberen (Westfall y Bauer, 2011).

Hay que tomar en consideración que cuando se hace la decantación, parte del precipitado se pierde y eso quiere decir que hay una cantidad de cobre que se pierde en el proceso de recuperación. Pero también existe la posibilidad de no sacar por completo el líquido y eso representa un margen de error en el resultado final.

Después de haber realizado la decantación, se procedió a realizar la cuarta reacción. Esta vez se usó 1.7 ml ácido sulfúrico (H2SO4). Se tuvo una reacción de doble desplazamiento. Ya en la última reacción, se usó el zinc metálico (0.2 g y cuando entra en contacto con el sulfato de cobre (CuSO4) permite la formación de iones y eso hace posible que el cobre regrese a su estado fundamental o puro. [pic 17][pic 18]

El posible error que se comete al agregar poca cantidad de zinc (menor de 0.2 g , está en que en no se recupera todo el cobre, dado que permanecen átomos de cobre combinado son el ion sulfato. Y cuando el zinc se agrega en exceso, esto a la vez no se puede convertir en su totalidad en iones de zinc sino que conservaran su estado metálico y esto de alguna manera influye en el peso del cobre (Corea 2004).[pic 19]

Es de suma importancia cuidar la cantidad de zinc, ya que esto es un metálico al igual que el cobre, su presencia puede ocasionar que se obtenga un peso aparente mayor o mucho menor que la inicial.

Para poder pesar el cobre recuperado, es necesario extraer el líquido sobrante, para eso también se hace uso del método de decantación. En este caso en lugar de agua se emplea etanol y acetona. Para la decantación se usa primero etanol, ya que es una sustancia que se volatiza rápidamente y esto permite que el líquido sobrante se volatice también y por último se usa acetona para purificar completamente (Pedraza 2012).

El error porcentual grupal que se obtuvo fue de 155.11%, mientras que el error porcentual individual fue de 222.47%. El valor grande error en la recuperación del cobre pudo deberse a que no se decantó bien, es decir no se quitó todo el líquido sobrante o los iones de zinc. También el error pudo haber estado el haber pesado la muestra cuando estaba algo caliente o simplemente el haber usado de manera inadecuada la balanza analítica.

La cantidad de reacciones que se llevaron a cabo para la recuperación del cobre, también puede considerarse como una posible fuente de erro, ya que en cada reacción se iban adicionando nuevas sustancias, en fin los erros pequeños se acumularon.

CONCLUSIONES

- La decantación permitió la separación del líquido sobrante con el precipitado (Oxido cúprico) y en la parte final del sulfato de zinc con el cobre.

- El valor grande en el porcentaje de error individual y grupal pudo deberse a la deficiencia en la decantación, el número de reacciones químicas y el haber agregado en exceso zinc o el haber pesado el elemento cuando estaba algo caliente.

- La reacción de descomposición de un compuesto acuoso, permitió la formación del precipitado oxido cúprico, a ala que después fue aislado del liquido sobrante.

APENDICE II

Problema relacionado: en determinada mezcla denominada J, se puede usar la técnica de atracción magnética y de evaporación para su separación. Explique de que compuestos puede estar formada la mezcla J para el empleo de las técnicas (Jaramillo 2004).

Solución: si se emplea la técnica de atracción magnética se debe de estar ante una mezcla que contiene hierro, cobre o algún otro metal pesado, ya que estos son atraídos por la fuerza magnética. Después de que ya se tenga esto, queda una porción de la mezcla y que para su separación se necesita de la evaporación, entonces tendríamos que tener dos solidos con distintos puntos de ebullición, para poder saber de qué elementos se trata (Jaramillo 2004).

[pic 20]

(Mildinov 2007)

LITERATURA CITADA

Askoog, D y West, D.1986. Introducción a la Química Analítica. 1era edición.