Práctica 7
Ley de la conservación de la materia-Química del cobre
Asignación pre laboratorio
1. Revisar las ecuaciones iónicas netas 28.2, 28.4, 28.7, 28.9 y 28.11
a. Tres de las ecuaciones representan ecuaciones de óxido reducción. Identifica
las 3 ecuaciones e indica el agente oxidante en cada una.}
Cu(s) + 4H+(ac) + 2NO3-(ac) ïƒ Cu2+(ac) 2NO2(g) + 2H2O(l) –--- 28.2
Cu0 ----- ----- -------- Cu2+ ----- ----- ---------- Se oxida
Cu2+(ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + Mg2+(ac) ----- ----- ----------28.9
Mg0 ----- ----- -------- Mg2+ ----- ----- --------- Se oxida
Mg(s) + 2H+(ac) ïƒ H2(g) + Mg2+(ac) ----- ----- ----------28.11
Mg0 ----- ----- -------- Mg2+ ----- ----- --------- Se oxida
b. Una de las ecuaciones representa una reacción acido-base. Identifica la
ecuación e indica la base.
CuO(s) + H2SO4(ac) (acido) ïƒ CuSO4(ac) + H2O(l) (base)
----- ----- ----------28.6
2. El cobre forma diferentes compuestos en este experimento
a. Proceso experimental, parte A. Identificar el agente oxidante en la
conversión del cobre metálico en ion cobre (ll)
Cu(s) + 4HNO3(ac) ïƒ Cu(NO3)2(ac) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
Cu0 ----- ----- ---------------- Cu2+ ----- ----- ---------- agente oxidante
b. Proceso experimental, parte E. Identifica el agente oxidante en la
conversión del ion cobre (ll) a cobre metal.
Cu2+(ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + Mg2+(ac)
CuSO4(ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + MgSO4(ac)
Mg0 ----- ----- -------- Mg2+ ----- ----- --------- Agente oxidante
c. Procesoexperimental, parte D. Clasifica el tipo de reacción para la
conversión de Oxido de cobre (ll) a Sulfato de cobre (ll).
CuO(s) + H2SO4(ac) ïƒ CuSO4(ac) + H2O(l) --------- Reacción acido-base y
a su vez de sustitución doble
3. Un número de peligrosos reactivos químicos y soluciones son usados en este
experimento. Referente al proceso experimental, y a las correspondientes
secciones, identifica la especie química o solución que debemos manipular con
precaución.
Proceso experimental
Solución/reactivo químico de precaución
Parte A.1
HNO3 acido
Parte A.2
NO2 gas toxico
Parte B.1
NaOH alcalino
Parte D.1
H2SO4 acido
Parte E.1
Mg Cinta H2SO4 acido
4. Proceso experimental, parte A.2. sQué volumen, en gotas, 16 M (conc) HNO3 es
requerida para reaccionar con 0.0214 g de cobre metálico? Ver ec. 28.1. Asumir
20 gotas por mililitro.
1 ml o bien, 20 gotas
5. Proceso experimental, parte C1 y E3. Con extrema precaución debe observar
cuando caliente una solución en tubo de ensaye.
a. sQué criterios indican que usted está calentando la solución en el tubo de
ensaye con una llama fría?
Que el precipitado o solución cambie de color lentamente
b. sEn qué ángulo debe mantenerse el tubo de ensaye mientras se mueve este
mismo circularmente dentro y fuera de la llama fría?
Aproximadamente 45° y que nunca apunte hacia uno mismo o hacia donde se
encuentre un compañero
c. sCuál es la consecuencia de no usar esta técnica adecuadamente?
La expulsión del
precipitado; que no se obtengalo que deseamos pronto.
6. a. sQué función realiza la centrifugación?
Separar compuestos o bien, componentes de una mezcla por diferencia de
densidad. Separar solidos insolubles.
c. Describe la técnica para balancear a centrifugación cuando centrifugas una
muestra.
Colocar el tubo con la muestra en los receptáculos del rotor
Compensar el tubo muestra que nos interesa separar colocando en el receptáculo
diametralmente opuesto, otro tubo con volumen de líquido de peso idéntico.
Cerrar herméticamente el compartimento y poner a funcionar la centrifuga.
(Sacar los tubos hasta que el rotor se detuvo completamente).
7. 0.0194 g de una muestra de cobre metálico es reciclada a través de una serie
de reacciones en este experimento. Si 0.0169 g de cobre son después recogidos
después de la serie de reacciones en este experimento, scuál es el porcentaje
recogido de cobre metálico?
0.0194 g ----- ----- ----- 100%
0.0169 g ----- ----- ----- x%
X= 87.113%
Introducción
Ley de la conservación de la materia
Es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Postula que
la cantidad de materia antes y después de una transformación es siempre la
misma.
También llamada La ley de conservación de la masa o Ley de Lomonósov-Lavoisier
en honor a sus creadores. Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov
en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Esta ley es fundamental para una
adecuada comprensión de la química. Está detrás de la descripción habitual de
lasreacciones químicas mediante la ecuación química, y de los métodos
gravimétricos de la química analítica.
Si tenemos en cuenta todas las sustancias que forman parte en una reacción
química y todos los productos formados, nunca varía la masa.
“En toda reacción química la masa se conserva, esto es, la masa total de los
reactivos es igual a la masa total de los productos”
Mezcla:
Es la unión de 2 o más sustancias en proporción variable, en la que los
componentes conservan sus propiedades físicas o químicas;
sus componentes se
pueden separar fácilmente por medios físicos; generalmente no hay absorción o
desprendimiento de energía.
El cobre es un elemento que químicamente se combina en una variedad de
compuestos en la naturaleza, más comúnmente en forma de sulfuro, como calcocita, Cu2S, y
calcopirita, FeCuS2. El cobre metálico es un excelente conductor de calor y
electricidad, y es un elemento de aleación en bronce y latón. El cobre es un
metal suave con un característico color naranja-café brillante, usualmente
llamado color cobre. El cobre es inerte químicamente relativamente; no se oxida
fácilmente (reacciona con oxígeno en el aire) y no es atacado por ácidos
inorgánicos simples, tales como
los ácidos clorhídrico y sulfúrico. El cobre metálico que se oxida en el aire
se le llama patina.
El ion cobre (ll) forma numerosos compuestos coloridos; usualmente, estos
compuestos son azules o azul-verde, aunque otros colores son encontrados,
dependiendo del
compuesto de cobre.
Vamos aobtener varias propiedades químicas y físicas del cobre a través de una secuencia de
reacciones redox, de precipitación, descomposición y acido base, que producen
numerosos compuestos coloridos. Iniciando con cobre metálico en la primera
parte del
ciclo, la secuencia de productos formados son mostrados en el diagrama.
Elemento de aleación: elemento de baja composición porcentual en una mezcla de
metales, el resultado de estos, produce una aleación con únicas deseables
propiedades.
Disolución del cobre metálico
El cobre reacciona fácilmente con agentes oxidantes fuertes (sustancias que
fácilmente remueven electrones de otras sustancias-----Cu ïƒ Cu2+ + 2e-).
En este experimento el ácido nítrico acuoso, HNO3, oxida cobre metálico para
ion cobre (ll).
Cu(s) + 4HNO3 (ac) ïƒ Cu (NO3)2(ac) + 2NO2 (g) + 2H2O (l)
----- ----- ------------ 28.1
Los productos de esta reacción son nitrato de cobre (ll), Cu (NO3)2, (una sal
soluble en agua que produce una solución azul) y dióxido de nitrógeno, NO2, (un
gas denso, toxico y rojo-café). La solución permanece acida porque un exceso de
ácido nítrico es usado para la reacción.
La ecuación iónica neta para la reacción es:
Cu(s) + 4H+ (ac) + 2NO3-(ac) ïƒ Cu2+ (ac) 2NO2 (g) + 2H2O (l)
----- ----- ------------ 28.2
Precipitación del hidróxido de cobre (ll) de la solución
Para la parte B del procedimiento experimental, la solución contiene Cu (NO3)2
soluble, este se trata con hidróxido de sodio, NaOH una base. Hidróxido de
cobre (ll), Cu (OH)2,un sólido azul claro, será el precipitado de la solución.
Cu (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) ïƒ Cu (OH) 2(s) + 2NaNO3 (ac) ----- ----- ----------28.3
Nitrato de sodio, NaNO3, es una sal colorida que fácilmente disuelve en
solución como
Na+ (ac) y NO3-(ac), por lo tanto estas dos especies son iones espectadores.
La ecuación iónica neta es:
Cu2+ (ac) + 2OH-(ac) ïƒ Cu (OH) 2(s) ----- ----- ----------28.4
Conversión del hidróxido de sodio (ll) es una segunda sal insoluble
Se aplica calor al hidróxido de cobre (ll) sólido y causa oxido de sobre, CuO,
negro, insoluble para formar y H2O para vaporizar.
CuOH2+(s) + Δ ïƒ CuO(s) + H2O (g) ----- ----- ----------28.5
Disolución de óxido de cobre (ll)
El óxido de cobre (ll) reacciona fácilmente con la adición de ácido sulfúrico
acuoso, H2SO4, formando una solución azul celeste como resultado de la
formación de la sal soluble en agua, sulfato de cobre (ll), CuSO4:
CuO(s) + H2SO4 (ac) ïƒ CuSO4 (ac) + H2O (l) ----- ----- ----------28.6
La ecuación iónica neta para la reacción es:
CuO(s) + 2H+ (ac) ïƒ Cu2+ (ac) + H2O (l) ----- ----- ----------28.7
Reformación del cobre metal
Finalmente, la adición de magnesio metálico, Mg, a la solución de sulfato de
cobre (ll) completa el ciclo del cobre.
En esta reacción, el magnesio sirve como
agente reductor (una sustancia que proporciona electrones a otra sustancia
----- Cu2+ + 2e- ïƒ Cu).
El magnesio, siendo un metal más activo que el cobre, reduce el ion cobre (ll)
de la solución desulfato de cobre (ll) a cobre metálico y forma un sulfato de
magnesio soluble en agua, MgSO4, completando el ciclo químico del cobre.
CuSO4 (ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + MgSO4 (ac) ----- ----- ----------28.8
La ecuación iónica neta para la reacción es:
Cu2+ (ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + Mg2+ (ac) ----- ----- ----------28.9
El magnesio metálico también reacciona con el ácido sulfúrico.
Por lo tanto, cuando el magnesio metálico es adicionado a la solución de
sulfato de cobre (ll) acido, una segunda reacción ocurre produciendo hidrogeno
gas, H2, y sulfato de magnesio adicional.
Mg(s) + H2SO4 (ac) ïƒ H2 (g) + MgSO4 (ac) ----- ----- ----------28.10
La ecuación iónica neta para la reacción es:
Mg(s) + 2H+ (ac) ïƒ H2 (g) + Mg2+ (ac) ----- ----- ----------28.11
Por lo tanto, burbujas de hidrogeno gas son observadas durante este paso y
reacción del
ciclo. Esta reacción también remueve cualquier exceso de magnesio metálico que
resta después de que el cobre metálico ha sido recogido.
Referencia bibliográfica:
https://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/grandes-descubrimientos/18-edad-moderna/153-ley-de-la-conservacion-de-la-materia
https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0314-01/leyconma.htm
https://www.ctr.com.mx/hojaseg.php
Reacciones involucradas en el experimento:
Cu(s) + 4HNO3 (ac) ïƒ Cu (NO3)2(ac) + 2NO2 (g) + 2H2O (l) --- síntesis
Cu (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) ïƒ Cu (OH)2(s) + 2NaNO3 (ac) --- sustitución
simple
CuOH2+(s) + Δ ïƒ CuO(s) + H2O (g) ---- Descomposición
CuO(s) + H2SO4 (ac) ïƒ CuSO4 (ac) + H2O (l) --- Sustitución doble
CuSO4 (ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + MgSO4 (ac) --- Sintesis
Mg(s) + H2SO4 (ac) ïƒ H2 (g) + MgSO4 (ac)
Objetivos
Observar las propiedades químicas del cobre a través de una serie de reacciones
químicas
Usar varias técnicas de separación y recaudación para aislar los compuestos de
cobre de la solución
Determinar el porcentaje recabado de cobre a través de un ciclo de reacciones.
Técnicas a utilizar
Manejo de material volumétrico
Uso de bascula analítica (pesar)
Uso de termómetro
Filtración, lavado, evaporación, decantación y centrifugación
Uso de estufa y parrilla para calentar
Manejo de sustancias y material caliente (uso de pinzas)
Uso de pipetas y frasco gotero
Uso de campana (manejo de reactivos peligrosos)
Secado de sustancia en desecador
Material necesario
Tubos de ensayo
Pipeta
Frasco gotero
Papel filtro
Embudo de vidrio
Vidrio de reloj
1 pizeta
Termómetro
Vasos de precipitados
Parrilla
Centrifuga
Pinzas para tubos
Estufa
Desecador
Balanza analítica
Agua destilada
Cu+
Mg
NaOH
H2SO4
HNO3
Datos de reactivos, disolventes y productos
Nombre y
formula
P.f y P.e
(°C)
δ
(g/cm3)
Solub. en agua
y disolventes
Carac.
químicas
Aspecto
Pelig.
Tox.
Agua-H2O
0 y 100
1
Solub. en casi todos los disolventes
Reacciona con óxidos ácido, óxidos básicos, metales, no metales, sales
Liquido incoloro
No ingesta excesiva
No
Cobre metálico-Cu+
457 y 1547
5560 kg/m3
Solub. en metanol,amoniaco, H2SO4, baja en agua; insolub. en alcohol y ácidos
diluidos
Produce plata y cobre gas al someterse a luz o calor
solido rojizo y brillo metálico
Poco
Hidrogeno-H+
-259 y -253
0.0899 kg/m3
Incoloro, inodoro
Gas incoloro
Inflamable, asfixiante
Poco
Nitrato de cobre-Cu(NO3)2
114 y 170
2.05
solub. en agua
Olor a nítrico
Solido azul
Toxico, irritante
Si
Dióxido de nitrógeno- NO2
-11.2 y 21.2
1.449 kg/m3
Solub. en agua
Forma ácido nítrico
Gas amarillento
Irritante
Si
Hidróxido de cobre-Cu(OH)
235 (fusión)
0.192-0.352
insolub. en agua y compuestos orgánicos
Puede generar cloruro de hidrogeno
Solido azul
Irritante
Si
Oxido de cobre-CuO
1201 y 2000
6.31
Insolub. en agua y etanol
Oxido básico
Polvo negro
Irritante
poco
Sulfato de cobre-CuSO4
150 (fusión)
3.60
Solub. en agua
Inodoro, reacciona con acetileno
Cristales azul-transparente
Irritante, causa quemaduras
Si
Magnesio-Mg
649 y 1100
2.66
Insolub. en agua
Inodoro, oxida en aire húmedo
Solido de plata
Inflamable, irritante
No
MgSO4-Sulfato de magnesio
1200 y 1124
2660 kg/m3
Solub. en agua, glicerina, baja en etanol
Inodoro, neutro al tornasol
Solido cristalino blanco
Irritante
Si
NaOH-Hidróxido de sodio
318 y 1390
2.13
Solub. en agua, glicerol y alcohol
Neutraliza ácidos, inodoro
Solido blanco escamoso
Irritante, corrosivo
Poco
NaNO3-Nitrato de sodio
308 y 380
2.26
Solub. en agua
Inodoro
Solido incoloro
Irritante
Si
H2SO4-Acido sulfúrico
3.64 y274
3.4
Solub. en agua y alcohol etílico
Reacciona con el agua
Liquido aceitoso incoloro
Corrosivo, higroscópico, irritante
Si
HNO3-Ácido nítrico
-42 y 86
1.5129
Solub. en agua
Olor penetrante, reacciona con sustancias básicas, genera sales
Liquido incoloro o amarillo
Corrosivo, irritante
Si
Procedimiento experimental
Descripción general del procedimiento: El cobre metálico es sucesivamente
tratado con ácido nítrico, hidróxido de sodio, calor, ácido sulfúrico y
magnesio en un ciclo de reacciones químicas para regenerar el cobre metal. El
porcentaje recogido es determinado.
Necesita obtener aprobación del instructor
después de cada paso del
proceso experimental. Realizar el experimento con un compañero. Detente y anota
tus observaciones en tu hoja de reporte.
A. Cobre metal a nitrato de cobre (ll)
Realiza una serie de reacciones en un tubo de ensayo que sea compatible con la
centrífuga.
1. Prepara la muestra de cobre metálico. Obtén por lo menos 0.02 g de muestra
de cobre. Mide la masa (+- 0.001 g) del
tubo seleccionado. Girar y colocar el cobre en el tubo de ensayo y después
medir y anotar la masa del
tubo y de la muestra de cobre.
2. Reacción del cobre metálico. Mantener el tubo de ensayo con una pinza de
tubos de ensayo para el resto del
experimento, no usar las manos.
Realizar este paso en la campana de humos por la evolución del NO2 (g) toxico. (Precaución: no inhalar
el dióxido de nitrógeno gas evolucionado). Usar un frasco gotero pipeta cuenta
gotas,adicionar gotas (menos o igual que 10 gotas) de HNO3 concentrado a la
muestra de cobre hasta que no haya evidencia de la reacción química que es
observada. No añada en exceso. (Precaución: HNO3 concentrado es muy corrosivo.
No permitir contacto con la piel).
En este punto el Cu metálico ha reaccionado completamente.
sCuál es el color de gas? (café). Adicionar 10 gotas de agua desionizada.
Mostrar la solución resultante al instructor para aprobación y guardar la solución
para la parte B.
B. Nitrato de cobre (ll) a Hidróxido de cobre (ll)
1. Preparación del hidróxido de cobre (ll). Agitar continuamente la solución de
la parte A.2 mientras adiciona lentamente menos de 10 gotas a 6M de NaOH.
(Precaución: Lavar con agua inmediatamente si el NaOH entra en contacto con la
piel). Esto forma el Cu (OH)2 precipitado. Después de que las 10 gotas son
adicionadas, adicionar 10 gotas más de NaOH 6M. Usar una pizeta y agua
desionizada, enjuague permitiendo que el agua entre al tubo de ensaye.
Centrifugue la solución por 30 seg.
2. Precipitación completa. Prueba para una precipitación completa de Cu (OH)2
adicionando 2-3 gotas más de NaOH 6M al sobrenadante. Si se forma un
precipitado adicional, adicionar 4-5 gotas más y centrifugar de nuevo. Repite
la prueba hasta que no haya formación de Cu (OH)2. La solución debe aparecer
colorida y el precipitado debe mostrarse azul claro. Obtener aprobación del instructor y guardar
para parte C.
Sobrenadante: la solución limpia en el tubo de ensaye.
C. Dehidróxido de cobre (ll) a Oxido de cobre (ll).
Llama fría: una llama ajustada del Bunsen que tiene bajo suministro de
combustible.
1. Calentar la muestra. Decantar (vaciar) y descartar el sobrenadante del tubo de ensaye. Sea
cuidadoso y caliente lentamente el tubo de ensaye con una llama fría hasta que
el Cu (OH)2 precipitado cambie de color. Necesitas no calentar el contenido a
sequedad. Evitar la expulsión (y proyección) de tu compuesto de cobre por no
calentamiento del
tubo de ensaye sobre la llama directa por un periodo de tiempo prolongado. Si
el contenido del tubo es expulsado, debe
reiniciar el experimento de parte A. Obtener aprobación del instructor y guardar para parte D.
D. Oxido de cobre (ll) a Sulfato de cobre (ll).
1. Disolución de Oxido de cobre (ll). Para el sólido CuO en el tubo de la parte
C, agrega gotas (menos o igual a 20, 1 ml) de H2SO4 6M con agitación hasta que
el CuO se disuelva. (Precaución: no permitir que el ácido sulfúrico toque la
piel) (Leve calentamiento puede ser necesario, pero se cuidadoso de que el
contenido no se expulse). La solución azul celeste aparece, es evidencia de la
presencia de CuSO4 soluble. Obtener aprobación del instructor y guardar para parte E.
E. Sulfato de cobre (ll) a cobre metal.
1. Formación del cobre metálico.
a. Corta aprox. 5-7 cm de cinta de Magnesio. Corta tiras de 1 cm de longitud.
Diluya la solución de la parte D con agua desionizada hasta que el tubo de
ensayo este medio lleno. Agrega 1 cm de tira de Magnesio a lasolución. Cuando
la tira de Mg ha reaccionado (desparecido) agrega una 2da tira de Mg y así
sucesivamente hasta que lo azul haya desaparecido de la solución. Describe que
está pasando. sCuál es el revestimiento en la cinta de magnesio? Llena de
burbujas sCuál es el del
gas?
b. Si un precipitado blanco se forma de la formación de Hidróxido de magnesio,
Mg (OH)2, agrega varias gotas de H2SO4 6M. (Precaución: evitar el contacto con
la piel). Disolver el Cu rojo-café revestido de la cinta de Mg con una varilla
de agitación. Después de disolver el cobre metálico y después de agregar varias
piezas de cinta de Mg, centrifuga la mezcla.
2. Lavado.
a. Agrega gotas de H2SO4 6M para reaccionar cualquier exceso de cinta de Mg.
Haz esto mediante la ruptura del Cu metálico con una varilla de agitación para
exponer la cinta de Mg, recubierto con Cu metálico, en la solución de H2SO4.
Centrifuga por 30 seg., decanta y desecha el sobrenadante. Sea cuidadoso para
mantener el Cu metálico en el tubo de ensaye.
b. Lava el Cu metálico rojo-café con 3 porciones de 1ml de agua desionizada.
Centrifugue, decante y deseche cada lavado.
3. Determinación de la masa de cobre recogido. Muy suavemente lave el Cu en el
tubo de ensaye sobre la llama fría. Todo el tubo y contenido para enfriar y
determinar la masa (+- 0.001 g). Repite el proceso de calentamiento hasta que
se obtenga una reproducibilidad en masa de +- 1%. Registre la masa del Cu
recogido en el experimento.
Masa final del cobre obtenido + papelfiltro: 1.7773 gr; masa del papel filtro:
1.5501 gr
Masa del cobre: 0.2272
Desechos: Todas las soluciones usadas en el proceso pueden ser desechadas en el
contenedor de desechos salinos. Deseche el Cobre metálico en el contenedor de
desechos salinos.
Limpieza: Enjuagar todo el material de vidrio 2 veces con agua del grifo y 2
veces con agua desionizada. Desechar todos los enjuagados en el fregadero.
Para la técnica BC, si puedes sentir el calor de la flama con la mano
sosteniendo el tubo de ensayo con pinzas, la flama está demasiado caliente.
Lava el cobre metálico adicionando agua, agitando la mezcla y permitiendo que
la mezcla se asiente.
Hoja de reporte
Datos para el ciclo del cobre
Prueba 1
1. Masa del tubo de ensaye (g)
11.9144
2. Masa del tubo de ensaye + Cobre (g)
11.9790
3. Masa de la muestra del cobre (g)
0.0646
Síntesis de
Observaciones
Ecuación balanceada
A. Cu(NO3)2(ac)
Gas café (CO2), solución verde al HNO3, con agua solución azul. Se adiciono una
gota más de HNO3
Cu(s) + 4HNO3(ac) ïƒ Cu(NO3)2(ac) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
B. Cu(OH)2(s)
Se metió el nitrato en hielo, se puso en baño maría. Se adicionaron más gotas
de NaOH a la solución de CuNO3.
Cu(NO3)2(ac) + 2NaOH(ac) ïƒ Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(ac)
C. CuO(s)
Se calentó a baño maría hasta que el precipitado se hizo negro (CuO) de tener
Cu(OH)2; se hizo CuO a 74°C
CuOH2+(s) + Δ ïƒ CuO(s) + H2O(g)
D. CuSO4(ac)
D se agregaron gotas de H2SO4 hasta obtener CuSO4 (color azul celeste).
CuO(s) +H2SO4(ac) ïƒ CuSO4(ac) + H2O(l)
E. Sulfato de cobre (ll) a cobre metal. Escribe una descripción completa de las
reacciones que ocurren. Incluye el balanceo de la ecuación en la discusión.
CuSO4 (ac) + H2O + Mg ïƒ Cu(s) + MgSO4 (ac) + H2
CuSO4 (ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + MgSO4 (ac)
Cu2+ (ac) + Mg(s) ïƒ Cu(s) + Mg2+ (ac)
Mg2 + H2SO4 ïƒ H2 (g) + MgSO4 (ac)
Observaciones
Se empleó parrilla y no mechero.
A.2 Se adiciono una gota más de HNO3 porque la muestra de Cu no disolvía; se
agito fuertemente hasta que el Cu+ se disolvió (solución azul).
B. Se metió la solución al hielo para enfriar. Se preparó un baño maría con 50
ml de agua en un vaso puesto sobre una parrilla.
Se adicionaron más gotas (20 gotas) de NaOH a la solución de CuNO3.
Al agregar el NaOH se precipito una parte en azul y la solución quedo incolora,
el precipitado Cu (OH)2 es sólido. Se le agrego agua y más NaOH para que
precipitara. Se pesó y se igualo un tubo con agua en peso para centrifugar.
Se logró que no precipitara y se desechó (decanto) la solución para dejar solo
el Cu(OH)2
En C1 se calentó a baño maría hasta que el precipitado se hizo negro (CuO) de
tener Cu(OH)2; se hizo CuO a 74°C
En D se agregaron gotas de H2SO4 hasta obtener CuSO4 (color azul celeste).
En E se usaron pelotitas de Al primero y se aceleró la disolución del metal
poniendo la solución a baño maría; Aquí la cinta de Aluminio o Magnesio se
reviste de burbujas cuando empieza a deshacerse. Después se usó Mg e igualmente
de adiciono acido. Yalisto el cobre, se filtró para ser pesado.
Resultados
En A.:
Tubo ----11.9144 g; tubo con cobre ---- 11.9790 g; cobre ----- 0.0646 g
En B.:
Vaso: 34.5738 gr; vaso + tubo: 54.1889 gr; vaso + tubo con agua: 59.5350 gr;
vaso + solución: 59.5966 (para la centrifugación)
En E (para la obtención final de cobre)
Masa final del cobre obtenido + papel filtro: 1.7773 gr; masa del papel filtro:
1.5501 gr
Masa del cobre: 0.2272
Se obtuvo más cobre. Quiere decir que tuvimos alguna alteración en el ciclo
debido algunas irregularidades. Al final también es muy probable que el cobre
no se filtrara completamente.
Discusión
Aunque la práctica trata acerca de la ley de la conservación de la materia y,
establecido esto, deberíamos obtener al final el mismo o un poco menos de
cobre, tuvimos irregularidades a lo largo del ciclo que nos resultaron al final
en una formación de materia.
Las reacciones eran a veces algo lentas, por lo que debimos usar reactivos
aceleraran dichas reacciones.
Conclusiones
Se llevó a cabo el proceso completo, sin embargo, no obtuvimos el resultado
deseado, ya que nuestra muestra final de cobre peso más que la inicial y esto
no cumple con el objetivo de la práctica de acuerdo al fundamento. Aun así, nos
quedó claro el marco teórico a pesar de las irregularidades de nuestro ciclo
llevado a cabo.
Concluimos que en una práctica en la que se llevan a cabo tantas reacciones,
debemos ser muy cuidadosos para no perder y tener formación de materia.
