INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL E INORGANICA

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INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL E INORGANICA

PRÁCTICA No. 1.- SÍNTESIS DE NITRATO DE TETRAAMIN COBRE II

1. GENERAL

• Sintetizar el compuesto Nitrato de Tetraamin Cobre II a partir de ácido nítrico, amoníaco y cobre metálico a nivel de laboratorio con el fin de identificar los grupos funcionales.

1. ESPECÍFÍCOS

• Determinar mediante cálculos estequiométricos, el reactivo limitante, en exceso, el rendimiento teórico y porcentual del complejo, además del error relativo porcentual para asegurar el buen desarrollar la práctica.
• Comprender y analizar el complejo sintetizado por espectrometría IR con el fin de identificar los grupos funcionales.
• Obtener el compuesto de Nitrato de Tetraamin Cobre II mediante las reacciones que se presentan, con el fin de conocer el proceso de formación de este.

1. INSTRUCCIONES

• Cumplir con las normas de seguridad y preparación de materiales.
• Organizar los equipos de trabajo.
• Seguir los procedimientos de acuerdo con la guía y a las indicaciones del Docente.
• Consulte al Docente si tiene alguna duda.
• Realice las observaciones, toma de datos y anótelos.
• Lave el material, limpie el lugar de trabajo y entregue reactivos y materiales.

1. EQUIPOS Y MATERIALES

1. EQUIPOS

• Agitador magnético
• Balanza analítica
• Baño termostático
• Campana de extracción de olores
• Equipos de protección personal

1. MATERIALES

• 2 vasos de precipitación de 50 mL
• 1 vaso de precipitación de 100 mL 1 embudo buchner con corcho

1 kitasato de 250 mL

• 2 pipetas graduada de 10 mL
• 1 varilla de agitación
• 2 espátulas
• 2 vidrios reloj
• 1 pera de succión
• 1 manguera
• 1 termómetro
• Papel filtro Franela
• Papel industrial
• Cinta masking

1. REACTIVOS Y SUSTANCIAS

1. REACTIVOS

• Ácido acético al 99,7% con densidad de 1,048 g/mL
• Amoníaco concentrado al 25% con densidad de 0,73 g/mL
• Ácido nítrico concentrado al 65% con densidad de 1,51 g/mL Bicarbonato de sodio al 99%
• Cobre metálico
• Etanol al 99% con densidad de 0,805 g/mL

1. SUSTANCIAS

• Agua destilada

Hielo

1. ACTIVIDADES POR DESARROLLAR

1. PROCEDIMIENTO

• Realizar el lavado del cobre con agua y jabón.
• Posteriormente retirar la suciedad con 10 mL de solución de bicarbonato de sodio al 10% y 10 mL de ácido acético concentrado.
• Secar el cobre en una estufa a 60°C por 5 min.
• Pesar 2,5 g de cobre metálico.
• Colocar el cobre metálico en un vaso de precipitación.
• Añadir 10 mL de ácido nítrico concentrado.
• Añadir 5 mL de amoniaco, gota a gota desde una pipeta.
• Añadir 10 mL de etanol al 99% a la solución.
• Enfriar la mezcla haciendo uso de un baño de hielo durante 30 minutos, el cual servirá para la formación del complejo.
• Anote las observaciones.
• Pesar el papel filtro.
• Realizar el filtrado del complejo por vacío haciendo uso de 5 mL de etanol para el lavado del complejo obtenido.
• Secar el complejo mediante el uso de una estufa a una temperatura de 50 °C.
• Realizar el análisis de los grupos funcionales por espectrofotometría IR.

1. REACCIONES

REACCIONES

• Cu + 4 Cf NO3        Cu(N  3)2 + 2 NO2+ 2 H2
• Cu(NO3)2 + 4 NH3        [Au(NIf3)4](NO  3)2

Entonces:

• Cu + 4 HN03 + 4 NH3 —› [Cu(NH3)4] (N03)2 + 2N02 + 2H20

1. CALCULOS ESTEQUIOMETRICOS Datos:

Ac. Nítrico: p=1,41g/ml P=69% PM=63.01g/mol Amoniaco: p=0.903g/ml P=25% PM=17.031g/mol PM complejo= 255.6932g/mol

• Reactivo limitante y en exceso

2.4363Q€ti

lmolCu        lmolComple jo = 0.0383moíes complejo

63.546pCu        ImolCu[pic 4][pic 5]

1.4 I gHN 03        69 gHN 03 purO         lmoff/No3         lmofCompf ejo

9míffNo3 x

[pic 6]

1mí        X  l00pffK 03        X 63.01pHKO3 X 4molesllN 03

= 0.0347mofes

0.903pN  3        25pN^3puro        lmolN**3        lmof Complejo

8míp        3 X[pic 7][pic 8][pic 9]

1mf        xx        100p        17.03lpN>3 X  4molesN*3

= 0.0265mofes

R. Limitante= NH3

R. Exceso= Cu, HNO3

1. RENDIMIENTO PORCENTUAL

• Rendimiento Teórico

0.0265moles Comple jo[pic 10]

• % Rendimiento

R. Teórico=6.7758g Complejo

255.6932 g Comple jO ImolComple jo

= 6.7758p Complejo

R. Experimental= 3.4096-1.1789=2.2307g Complejo

2.2307Q[pic 11]

%fiend

1. ERROR RELATIVO PORCENTUAL

• % Error

6.7758p X 100 = 32.92%

6.7758 — 2.2307

%e[pic 12][pic 13]

00 = 67.07%

Nombre        del

complejo

1. RESULTADOS

Tabla 5.1-1.-Resultados del complejo obtenido

Fórmula        Rendimiento        Rendimiento        Rendimiento

experimental        teórico (g)        porcentual

Reactivo

limitante

Nitrato        [Cu(Nf/3)4](NO3)2 de

Tetraamin

Cobre II

(g)

2.2307¢        6,7758

g

(%)

32.92[pic 14]

00

Fuente: TAILOR, J, ULLOA, A, SIZA, N, ANDY, T Lab. Química General e Inorgánica, ESPOCH

1. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Para la síntesis del compuesto de Nitrato de Tetraamin Cobre II, se parte de la reacción de Cobre, ácido nítrico y amoniaco. En la obtención de este complejo participan los reactivos antes mencionados de manera que se divide en dos reacciones, la primera se da entre 2,4363 gramos de cobre metálico y 9 mf de HNO3 concentrado para así sintetizar el nitrato de cobre II, que participa para la segunda reacción. En esta segunda reacción se hace uso del nitrato de cobre, que es el reactivo en exceso y 8 ml de amoniaco concentrado, que es el reactivo limitante. Considerando que el reactivo limitante es el amoniaco, se sintetizan 6,7758 gramos teóricos de nitrato de tetraamin cobre II, que al compararlo con el rendimiento experimental que es de apenas 2.2307 gramos, se obtiene que el rendimiento porcentual del complejo es del 32.92%, teniendo así un error porcentual de 67.07 %. Una vez obtenido el complejo, se analizó este mediante espectrometría IR, en donde a través del análisis del espectro IR obtenido se observó que en el complejo se presenta el amoniaco dado por el estiramiento que se da en la región cercana a 3550 y 3400 cm 1 aproximadamente debido a la tensión del enlace N-H, ya que se observa un absorbimiento en la región de 2033,2 cm 1 en unos pequeños picos posiblemente debido a la presencia de CO2 del ambiente.

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