SÍNTESIS QUÍMICA

RESUMEN

En el experimento se verifico experimentalmente la ley de conservación de masa, en el cual se sintetizo Sulfato de Cobre pentahidratado CuSO4 •5H2O en el cual obtuvimos 2.3896 gr, teóricamente se debían obtener 2.8264gr. de Sulfato de Cobre-pentahidratado, este resultado nos da una aproximación a nuestro valor teórico.

ABSTRACT

The experiment was verified experimentally the law of conservation of mass, which was synthesized copper sulphate pentahydrate CuSO4 • 5H2O in which we obtained 2.3896 g, theoretically it should get 2.8264gr. Copper Sulfate Pentahydrate, this result gives us an approximation of our theory.

INTRODUCCIÓN

Las reacciones de Síntesis Química son aquellas en que dos sustancias se combinan, dando origen a nuevas sustancias, esto es, que ocurre un fenómeno en el cual existe rompimiento de enlaces químicos en los reactivos y formación de otros enlaces, dando origen a nuevas especies. Gracias a la existencia de estas reacciones, nosotros como estudiantes de Ingeniería Química tenemos la oportunidad de crear nuevos compuestos con propiedades más acentuadas de las ya existentes naturalmente, con propiedades que no se encuentran en los productos naturales y obtener cantidades superiores a las que es posible extraer de fuentes naturales. La formación de nuevos compuestos busca satisfacer las más variadas necesidades de la sociedad actual.

Para este proyecto experimental se sintetizo el Sulfato de Cobre (CuSO4), es una sustancia que se prepara por la acción de ácido sulfúrico y oxígeno sobre cobre metálico. El ácido (diluido) se deja gotear sobre virutas de cobre en presencia de aire, el pentahidrato azul CuSO4 •5H2O cristaliza de una solución acuosa.

El sulfato de cobre cristaliza en agua y forma cristales triclínicos azules; se conoce al CuSO4 • 5H2O, con los nombres de vitriolo azul o piedra azul. Este sulfato de cobre se utiliza como reductor de fotografía.

Las operaciones para la síntesis del sulfato de cobre pentahidratado del proyecto experimental comprenden: a) La oxidación del cobre (Cu(NO3)2, b) precipitación del cobre (CuCO3), c) digestión del precipitado d) filtración, e) lavado del precipitado f) conversión del carbonato cúprico en sulfato de cobre II g) conversión del sulfato de cobre II a pentahidratado h) pesada del precipitado.

El problema consistió en sintetizar el sulfato de cobre a través de una serie de reacciones con la siguiente expresión:

3Cu(s) + 8HNO3 (aq) 3Cu (NO3)2 (aq) + 2NO (g) + 4H2O (aq)

3Cu (NO3)2(aq) + 6NaHCO3 3CuCO3(s) + 6NaNO3 (aq) + 3CO2 + 3H2O

3CuCO3(s) + H2SO4 (aq) 3CuSO4 (aq) +3CO2 + 3H2O

3CuSO4 + 15H2O 3CuSO4 *5H2O

El objetivo fue verificar la ley de la conservación de la masa.

La hipótesis planteada fue que a partir de un gramo de cobre sintetizaríamos 2.8264 gr de Sulfato de Cobre-pentahidratado.

Los cálculos para la síntesis de 3CuSO4 *5H2O fueron:

En la primera reacción se utilizaran 4ml de Ácido Nítrico, y un gramo de Cobre para obtener 2.9515 gr de Nitrato Cúprico.

En la segunda reacción se utilizaron 2.6757 gr de Bicarbonato de sodio para obtener 1.9442 gr de Carbonato de cobre (ll).

En la última reacción se utilizaron 0.893 ml de Ácido Sulfúrico para obtener 2.5116 de sulfato de cobre.

Para llevar a cabo este proyecto experimental se debió tener en cuenta estos conocimientos

Precipitación.- Las precipitaciones se efectúan comúnmente agregando lentamente los reactivos, mientras se agita la solución debidamente diluida. Cuando el precipitado haya sedimentado, debe agregarse unas gotas másdel reactivo para verificar que no se produzca más precipitado. Los precipitados no deben ser filtrados inmediatamente después de formarlos, ya que requieren una digestión para que la precipitación termine y para que todas las partículas sean de un tamaño tal que se puedan separar por filtración.

¿Qué es un precipitado? Es el resultado de una reacción química, que da lugar a la liberación de un metal insoluble en agua, como en el caso del oro, o bien la formación de un compuesto insoluble que contiene el elemento que se valora.

Lavado de precipitados.- Muchos precipitados se forman en presencia de uno o más compuestos solubles, que con frecuencia no son volátiles a la temperatura a la que el precipitado se seca o calcina; es necesario lavar el precipitado para eliminar esas sustancias tanto como fuere posible. Para eliminar las sustancias solubles debe emplearse el menor volumen de líquido de lavado. El líquido de lavado ideal cumple con las siguientes condiciones:

1) No tiene ninguna acción disolvente sobre el precipitado, pero disuelve fácilmente las sustancias extrañas;

2) No peptiza el precipitado.

3) No forma ningún producto volátil o insoluble con el precipitado;

4) Es fácilmente volátil a la temperatura a que se calienta el precipitado;

5) No contiene ninguna sustancia que interfiera en las determinaciones a efectuar con el filtrado.

¿Qué tanto influye el ion común en la no-formación de un precipitado? El efecto del ion común es muy aplicado en el lavado de un precipitado cuya insolubilidad se acerca a límites poco satisfactorios; en estos casos ayuda adicionar al líquido del lavado una sustancia que siendo muy soluble, tenga un ion común con el precipitado.

La temperatura influye mucho sobre la solubilidad de la mayoría de los precipitados, aún en presencia de un ion común; sólo algunos precipitados pueden ser separados en caliente debido a su gran insolubilidad, pero la mayor

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