SECUENCIA DE REACCIONES QUIMICAS: “LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA”

SECUENCIA DE REACCIONES QUIMICAS: “LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA”

Ospina Toro Jose David, Cubillos Cruz Kevin Esteban

Jose.david.ospina@correounivalle.edu.co, cubillosk12@gmail.com 

30 de Noviembre de 2017

Resumen: en este laboratorio se transformó el cobre en sus diferentes sales pasándolo por diferentes reacciones, con ácidos y bases, con el fin de explorar la ley de la conservación de la materia, durante el proceso se precipitaron sales como el nitrato de cobre, y el fosfato de cobre, a su vez estas se disolvieron en ácidos como el ácido clorhídrico, entre otros para formar otros tipos de sales. Se recuperó el cobre agregando una pequeña cantidad de zinc a la solución de cloruro de cobre, finalmente el cobre se secó y se pesó, luego se determinó el porcentaje de recuperación de materia, teniendo en cuenta la perdida de material durante el proceso.

Palabras clave: filtración, decantación, reacción, precipitación.

Introducción. 

La ley de la conservación de la materia establece que esta no se crea ni se destruye solo se trasforma, en otras palabras un elemento puede sufrir cambios químicos, y ser transformado en cualquiera de sus sales y la pérdida de masa será insignificante, teniendo en cuenta que dicha perdida se da por errores de manejo de la muestra o errores de medición, ilustrando de manera eficaz que dicha ley si se cumple. A la trasformación de un metal en sus diferentes sales se le llama trasformación cíclica1, debido a que el elemento inicial se transforma, pasándolo por ácidos y bases adecuados y finalmente llega a su estado inicial. La precipitación la filtración el decantado y el lavado del precipitado hacen parte fundamental de esta ley, para asegurar la menor pérdida de material posible.

Metodología.

En primer lugar se pesó 0.11g de cobre (Cu) y se sumergió en 1.0 mL de una solución de HNO3 y se dejó en reposo hasta que todo el cobre se disolvió. Luego se diluyo el producto obtenido en 10 mL de agua.

En segunda instancia a la solución diluida en la parte 1 se le agrego NaOH 8M gota a gota con agitación constante hasta que la solución quedara ligeramente alcalina a la cinta de PH, y se diluyó la solución en 10 mL de agua se dejó reposar y luego se filtró el precipitado en un papel filtro cualitativo.

En la tercera parte se depositó el papel filtro con el sólido contenido en el en un vaso de precipitados2, y se agregó gota a gota una solución 6M de H2SO4 hasta que todo el sólido azul se diluyera luego se sacó el papel filtro y se juago con agua destilada recibiendo estos en el vaso.

A la solución obtenida anteriormente CuSO4 se le agregaron ± 2mL de Na3(PO4)2 0.5M posteriormente se le agregó gota a gota NaOH 8M con agitación constante hasta la aparición de un sólido azul claro, que se hizo persistente, se agregaron 10 mL de agua destilada y finalmente se filtró3 el sólido juagando bien el precipitado.

En la quinta parte del laboratorio se realizó se hizo una reacción de doble descomposición4 agregando gota a gota una solución de HCl 6M vaso que contiene al (Cu)3(PO4)2  hasta que todo el precipitado se disolvió, y tomara un azul verdoso.

Para la quinta parte se agregó zinc a la solución obtenida en el numeral anterior, y se esperó a que la solución se tornara traslucida y que se precipitara5 el Cu, finalmente se filtró el sólido decantado se lavó con alcohol isopropilico y se llevó a la cámara de secado para posteriormente pesar la cantidad de cobre.

Datos.

Preparación de Cu (NO3)

Al reaccionar el cobre (Cu) con el ácido nítrico (HNO3)  se observó el desprendimiento de un humo color café, la solución se tornó color azul.

Preparación de Cu (OH)2 a partir de Cu (NO3)2

Al adicionar el hidróxido de sodio (NaOH) a la solución de nitrato de cobre [Cu (NO3)2] se evidencio una precipitación de color azul.

Preparación de CuSO4 a partir de Cu (OH)2

Al agregar la solución de ácido sulfúrico (H2SO4) al precipitado de hidróxido de cobre [Cu (OH)2] se observó que el sólido se solubilizo por completo en el ácido, la solución de sulfato de cobre (CuSO4) tomo una coloración azul no muy intensa.

Preparación de Cu3 (PO4)2 a partir de CuSO4

Al agregar fosfato de sodio [Na3 PO4] a la solución de sulfato de cobre (CuSO4) se vio que se precipitaba un sólido de fosfato de cobre [Cu3 (PO4)2] el sólido formado era de color azul lechoso.

Preparación de CuCl2 a partir de Cu3 (PO4)2

Al adicionar el ácido clorhídrico (HCl) al solido de fosfato de cobre [Cu3 (PO4)2] este se disolvió por completo tomando una coloración verde azulada, la solución final fue de cloruro de cobre (CuCl2).

Preparación de Cu a partir de CuCl2

A la solución de cloruro de cobre (CuCl2) se le agrego zinc (Zn) y se vio que el zinc burbujeaba mientras se formaban solidos de color marrón en la solución. Finalmente la solución perdió su coloración verde tornándose trasparente, el sólido formado fue, cobre (Cu).

Resultados y discusión.

Preparación de Cu (NO3)

Cuando se agregó el ácido nítrico a la placa de cobre se vio un humo de color café este humo es NO2 (g) que se libera al reaccionar el cobre (Cu) con el ácido nítrico (HNO3) reduciéndose el Cu

La reacción a la cual se da lugar es la siguiente:

4HNO3      +Cu      = Cu(NO3)2 + NO2 (g) + 2H2O

Donde la reducción y oxidación se da así.

REDUCC:   4HNO3 + 2e- = 2NO2 + 2H2O + 2NO3 -

OXIDAC:             Cu - 2e = Cu2+

Preparación de Cu (OH)2 a partir de Cu (NO3)2

Al adicionar el hidróxido de sodio (NaOH) al nitrato de cobre [Cu (NO3)2] se precipita el cobre en forma de hidróxido de cobre [Cu (OH)2] siendo esta una reacción de doble descomposición debido a que el Sodio reacciona con el Hidrogeno y el Oxígeno para formar nitrato de sodio (NaNO3) y agua (H2O)

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