Purificacion De CuSO4

INFORME TRABAJO PRÁCTICO Nº 1

PURIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE INDUSTRIAL

Objetivos:

Aprender técnicas habituales de laboratorio y manejo de materiales a través de la purificación de sulfato de cobre industrial y el reconocimiento de impurezas.

Adquirir conceptos básicos sobre compuestos cristalinos, reacciones rédox, solubilidad e influencia del pH, la temperatura y la formación de complejos sobre la misma.

Fundamento del método de purificación:

El sulfato de cobre industrial presenta impurezas principalmente sales solubles de Fe(II) y sustancias insolubles en agua (arena, polvo, fibra vegetal, etc.).

El ión Fe(II) al tener un tamaño similar al Cu(II), en el momento de la formación cristalina del sulfato de cobre pentahidratado, puede intercalarse en la red cristalina del CuSO4.

El fundamento de purificación consiste en oxidar el Fe(II) en Fe (III) tal que su tamaño disminuya, y separar las sustancias insolubles a través de una serie de filtraciones.

A. Purificación de sulfato de cobre industrial

Resultados obtenidos:

Masa de muestra impura , m1 (50,26 ± 0,01) gr

Masa de sulfato de cobre pentahidratado cristalizado, m2 (22,86 ± 0,01) gr

Masa de solución (aguas madres) (67,72 ± 0,01) gr

Temperatura de las aguas madres (25 ± 1) ºC

Masa de sulfato de cobre disuelto (como CuSO4 • 5H2O), m3 (17,008 ± 0,024) gr

Rendimiento de cristalización, m2.100/m1 (45,48 ± 0,029) %

Rendimiento total (m2 + m3).100/m1 (79,32 ± 0,084) %

B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.

B.1. Operaciones realizadas:

1) Se disuelve la muestra en agua /HCl y se filtra:

CuSO4 .5H2O(s) Cu2+ (ac) + SO42- (ac) + (Fe(II))

Precipitados: Tanto en la muestra purificada como en la muestra de sulfato de cobre industrial se obtiene una solución liquida de color azul claro, con impurezas insolubles (polvo, arena, etc.)

Filtrado: En el papel de filtro se observan las impurezas insolubles, que dejan como resultado impurezas solubles, en la solución.

2) Se agrega agua oxigenada al filtrado de la operación anterior:

Fe2+ Fe3+ + e- (Oxidación)

H2O2 + 2H+ + 2e- 2H2O (Reducción)

---------------------------------------------------------

2Fe+2 (ac) + 2H+ (ac) + H2O2 (ac) 2Fe+3 (ac) + 2H2O (l)

Se oxida el Fe (II) con H2O2, la cual se reduce a H2O, captando el electrón sobrante del Fe (III)

3) Se trata con amoníaco la solución resultante:

Cu+2 (ac) + Fe+3 (ac) + 5HO- Cu (OH)2 (s) + Fe (OH)3 (S)

Aumenta el PH de la solución, con lo cual el cobre forma un complejo con el NH3 que lo mantiene en solución, mientras que el Fe(III) precipita como hidróxido. Se puede observar como la solución cambia de azul claro, a un azul intenso.

4) Se filtra, se lava el precipitado obtenido en 3), se descarta el filtrado y se

redisuelve el precipitado:

Fe (OH)3 (s) + 3H+ (ac) Fe+3 (ac) + 3H2O (l)

Al filtrar las soluciones obtenidas de color azul intenso se puede ver que en el papel de filtro queda de color azul. Se lo lava con NH3 hasta eliminar los restos de solución que quedaron en el papel filtro que le daban ese tono azul.

Luego se cambia el tubo de ensayo por uno limpio y se redisuelve el precipitado que se encuentra en el papel con HCL 6M .

Con el lavado de HCl se obtiene una solución de color casi traslúcida amarillenta.

5) Se agrega tiocianato de potasio al filtrado resultante de 4):

Fe +3(ac) + n SCN- (ac) Fe (SCN)3+n n (ac)

Luego del agregado de KSCN 0,1 M se observa que la solución impura se tornó de color rojo, y la pura de un color naranja traslúcido. Lo cual asegura que es efectivamente hierro la impureza soluble.

B.2. Observaciones:

Al momento del proceso del filtrado, hubo un error en la colocación del papel de paso rápido, por lo que se tuvo que repetir. Por tanto, hubo desperdicio de toda la solución por lo que se explicaría el bajo rendimiento

Se observó la presencia de Fe (III) en la muestra impura debido al color rojizo que tomo la solución al incorporarle KSCN y en la muestra pura se observó un color naranja traslucido, lo cual revelo que había una menor cantidad de Fe (III) presente.

C. Conclusiones

...