Reacciones Químicas Del Cobre Y Porcentaje De Rendimiento.

Reacciones Químicas del Cobre y Porcentaje de Rendimiento

SUMARIO

Los objetivos al momento de realizar esta práctica fueron: Conocer un poco acerca del comportamiento químico de un elemento típico de transición, procurar la obtención del mayor rendimiento de recuperación del metal y comprobar cuantitativamente la recuperación del metal a través del cálculo y determinación del porcentaje de rendimiento, para este fin se utilizó la siguiente cristalería: Beaker marca TS con una capacidad de ±25mL, dos probetas marca Brand y Superior con capacidades de ±0.75mL y ±1.0mL respectivamente. Además se utilizó una balanza marca OHAUS con un rango de 310±0.05g., se utilizó la campana de extracción y una estufa eléctrica con el fin de obtener las reacciones de Rédox y Metátesis que se esperaban con los siguientes reactivos: H2SO4, Zn, NaOH y HNO3. Al final de la práctica se obtuvo cobre con un peso de 0.61±0.05g. con un rendimiento de 101%, lo que se tipifica como un error puesto que se esperaba un rendimiento del 100%, esto pudo deberse a haber agregado más zinc del necesario por lo que quedó zinc sin reaccionar, por lo que se recomienda tener un especial cuidado al momento de pesar los reactivos a utilizar pues cantidades equivocadas influirán en porcentajes de error más altos.

DATOS , OBSERVACIONES, CÁLCULOS Y RESULTADOS

Tabla 1: Descripción de reacciones observadas:

Reacción Producción de Gas Cambio de Color Cambio de Temperatura Precipitado

1

Sí NO2(g) Amarillo Verdoso – Verde - Turquesa – Verde – Turquesa. Levemente Exotérmica No

2 No Azul Intenso No Sí Cu(OH)

3

Sí H2O(g) Azul – Negro gradualmente. Se Calienta Sí CuO

4

No Sobrenadante se torna azul No Sí CuSO4

5

Sí H2(g) Sobrenadante se torna celeste – transparente. Exotérmica Cu

Tabla 2: Reacciones químicas del Cobre:

Imagen: Procedimiento: Observaciones:

A 0.60±0.05g. de Cu se le agregaron 4mL de HNO3.

Se forma una solución de Cu(NO3)2 + H2O y se libera NO2 en forma gaseosa, por lo que el procedimiento se realiza dentro de la campana de extracción. La reacción fue exotérmica y cambió de un color amarillo verdoso a un color turquesa.

Al Cu(NO3)2, se le agregaron 100±0.1mL de H2O y luego se le agregaron 30mL de NaOH.

Se produce una reacción de metátesis: el cobre se combina con el hidróxido formando un precitado de Cu(OH)2 y el Nitrato se combina con el sodio formando una solución de NaNO3. La mezcla cambia a un color azul intenso.

Se calienta la mezcla de Cu(OH)2 y NaNO3.

Al llegar al punto de ebullición ocurre la deshidratación del Cu(OH)2 formándose un precipitado negro: CuO y se libera H2O en forma gaseosa.

Se retira la muestra de la estufa y se deja reposar.

Durante el tiempo de reposo sucede la sedimentación del CuO.

Cuando el CuO se ha sedimentado, se decanta el H2O.

Al decantar la muestra, se retira el excedente de H2O, quedando el CuO con algunas impurezas.

Se agregan 100±25mL de H2O con un beaker de 400±25mL y se deja reposar.

Se deja reposar la muestra para sedimentar nuevamente el CuO. El Proceso se repite durante dos veces para remover el NaNO3.

Luego de decantar 2 veces, se agregan 15±0.75mL de H2SO4.

El SO4 del H2SO4 reacciona con el Cu del CuO formando un precipitado de CuSO4; el O2 se une al H2 del H2SO4 formando el agua azulada que se observa al fondo del beaker.

En la campana de extracción, se agregan 2.0g. de Zn.y se agita hasta que el sobrenadante se decolore; cuando se produce el gas se calienta suavemente sin llevar a ebullición.

El Zn sólido que se agrega a la mezcla reacciona con el SO4 del CuSO4 formando ZnSO4 en estado acuoso; quedando el Cu en estado sólido con u color rojizo en el fondo del beaker.

Cuando deje de producirse gas, Decantar la solución.

Cuando la reacción ha terminado, se deja reposar la solución para la sedimentación del cobre.

El cobre se traslada a una cápsula de evaporación anteriormente pesada. Se lava la solución con 5mL de agua 2 veces y se decanta; el proceso se repite igualmente 2 veces con 5mL de etanol y 5mL de acetona. Las lavadas a las que se somete el precipitado de cobre (producto final); sirven para eliminar impurezas de la muestra y para evaporar el agua restante que le haya quedado de la decantación.

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