Sulfato De Cobre Pentahidratado

Universidad Nacional Autónoma de México. García Ballhaus Johannes Hananeel.

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza. Estrada López Diana Laura.

“Obtención de sulfato de cobre II pentahidratado”.

Carrera: Q.F.B. Grupo: 2166.

Resumen.

En el presente experimento se verifico la ley de la conservación de la masa mediante un proceso químico en la cual se hizo reaccionar el nitrato de cobre (CuNO3) con bicarbonato de sodio (NaHCO3) lo que produjo carbonato de cobre (CuCO3) en forma de precipitado, después se decantó de sus aguas madres y se secó en la estufa durante 30 min aproximadamente precediendo así con la digestión en donde se agregaron 10 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) diluido a razón 1:4, y posteriormente se hidrato y se dejó reposar durante unos días y al final se obtuvieron cristales azules de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4 * 5H2O). Los cristales obtenidos fueron muy pequeños y no se alcanzaba a distinguir una forma regular o común entre ellos debido lo que no hubo una buena hidratación o por diversos factores tales como la posible contaminación de la disolución.

Palabras clave.

Análisis gravimétrico, precipitado, digestión, filtración, lavado, secado, cristalización.

Introducción.

La gravimetría es un método analítico cuantitativo, es decir, que determina la cantidad de sustancia, midiendo el peso de la misma (por acción de la gravedad).

Generalmente se trata de gravimetría por precipitación, donde una substancia muy poco soluble que está relacionada (directa o indirectamente) con el compuesto a analizar (analito) se separa de la solución original, se filtra, se seca o calcina y en base al peso de la susbtancia que queda (residuo) se calcula la cantidad de analito buscado.

Reactivo precipitante

El reactivo o agente precipitante es una solución lo más diluida posible pero de una concentración aproximada, a la que se le debe agregar siempre un ligero exceso por dos razones:

Para asegurarse de que la reacción ha sido total.

Para disminuir la solubilidad del precipitado. Por efecto ion común, el precipitado es más insoluble en una solución que contenga un ion común con él, que con agua pura.

La reacción química que va a servir de base para el análisis debe dar un precipitado que debe cumplir con una serie de condiciones:

Deberá ser cuantitativo: Estrictamente ésto pocas veces es posible, pero la diferencia entre la cantidad real obtenida y la estequeometría deberá ser menor que la sensibilidad de la balanza (no deberá ser detectable por métodos ordinarios de pesada).

Deberá estar libre de impurezas: Estricatamente, tampoco es posible; siempre hay algún fenómeno de adsorción y/o absorción de otros iones que tienden a impurificar la muestra. Se procura limitar la impurificación a un mínimo compatible con la presición que se busca.

Deberá ser fácil de filtrar ya sea por papel de filtro analítico cuantitativo del tamaño de poro adecuado, por crisol de Gooch (éstos para calcinar), crisol de vidrio, de cuarzo ó de porcelana sinterizados (éstos últimos exclusivamente para precipitados que van a ser secados).

Deberá ser fácil de lavar sin que haya pérdidas por solubilidad apreciables.

TIPOS DE PRECIPITADOS

CRISTALINOS

* Se filtran y se purifican con mayor facilidad que los precipitados coloidales.

* Algunas veces puede adsorber impurezas cuando sus partículas son pequeñas.

* Cuando las partículas crecen, la impureza puede quedar encerrada en el cristal. A este tipo de contaminación se llama oclusión, que es el proceso mediante el cual una impureza queda encerrada dentro del cristal debido a que éste creció a su alrededor.

* Sedimenta con facilidad.

COLOIDALES

* Las partículas coloidales individuales son tan pequeñas que no pueden ser retenidas en filtros comunes.

* El movimiento browniano evita que se sedimentes por influencia de la gravedad.

* es posible coagular o aglomerar las partículas de la mayoría de los coloides para obtener una masa amorfa, fácil de filtrar, y que sí sedimente.

* Las suspensiones coloidales son estables debido a que todas las partículas presentes tienen una carga positiva o negativa.

* Los coloidales se precipitan mejor en disoluciones calientes, con agitación y que contengan suficientes electrolitos para asegurar la coagulación.

* La filtrabilidad de un coloide coagulado a menudo mejora si se deja reposar durante una hora o más en contacto con la disolución caliente en el cual se formó, este proceso es conocido como digestión.

LAVADO

Los precipitados se deben lavar con disoluciones que no los disuelvan (generalmente las disoluciones de lavado contiene un ión común al precipitado).

El lavado eficaz de un precipitado se consigue añadiendo al precipitado (aún en el vaso) pequeños volúmenes del líquido de lavado adecuado. La mezcla se agita bien, se deja sedimentar el precipitado y se vierte sobre el filtro el líquido que sobrenada; se repite varias veces esta operación hasta que la solución del precipitado tenga un pH de 7. Con ayuda del gendarme, finalmente se transfiere totalmente el precipitado al filtro; la superficie interior del vaso se somete a la acción de un chorro de agua del frasco lavador (o de otro líquido de lavado específico) para que todas las partículas sólidas pasen al embudo. El líquido de lavado debe cumplir con los siguientes requisitos.

1. EL disolvente debe tener un coeficiente de temperatura amplio respecto a la solubilidad de la sustancia.

2. Las impurezas deben ser o insolubles en caliente o solubles en frío

3. La volatilidad del disolvente debe ser moderada.

4. El disolvente debe ser químicamente inerte respecto a la sustancia.

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

DIGESTION: Es dejar en reposo durante unas horas en el líquido donde se produjeron las oclusiones, de preferencia en caliente, abajo del punto de ebullición; durante ese lapso se completa la precipitación, aumenta el tamaño de los cristales oflóculos y disminuye la oclusión, es decir, se obtienen precipitados más fácilmente filtrables y más puros.

FILTRACION: Mediante esta operación se separa el precipitado de la solución madre y tiene por objeto obtener el precipitado libre de la solución. La filtración se realiza el paso de un líquido a través de un material poroso que retenga las partículas sólidas.

La filtración de un precipitado analítico tiene lugar en tres etapas:

1. Decantación: consiste en el vertido de tanto líquido sobrenadante como sea posible sobre el papel de filtro o placa porosa, manteniendo el sólido precipitado en el vaso donde se formó. Para dirigir el flujo de líquido decantado se usa una varilla de agitación.

2. Trasvase: consiste en arrastrar el sólido al papel de filtro o placa porosa, ayudándose con una varilla policía (que es un trozo de tubo de goma adaptado en el extremo de una varilla de agitación).

3. Lavado: consiste en añadir el líquido de lavado sobre el precipitado y dejarlo pasar a través del papel de filtro o placa porosa para eliminar posibles interferencias.

La filtración puede realizar por gravedad donde se utiliza un embudo de vidrio, normalmente de vástago largo, y papel de filtro, de la porosidad adecuada en consonancia con el tamaño de partícula del precipitado. Una vez colocado en el interior del embudo, se humedecerá el papel con el líquido de lavado, con el fin de que la superficie externa del papel se adhiera perfectamente a la pared interna del embudo. El embudo con el papel de filtro se situará sobre un soporte, de forma que el vástago se halle en contacto con la pared del recipiente de recogida del líquido de filtrado, y a continuación se irá vertiendo el líquido hasta el embudo, deslizándolo por la varilla, procediendo como se ha indicado anteriormente. Debe cuidarse mucho que en las adiciones de producto al filtro, la disolución no rebase nunca el borde del papel pues en ese caso pasaría líquido sin atravesar el papel de filtro y arrastraría, al filtrado, partículas de precipitado. Este tipo de filtración suele usarse en aquellos casos en que el precipitado es casi coloidal, o cuando interesa eliminar una pequeña impureza insoluble garantizando que la disolución pasa completamente transparente.

AGUA MADRE: Es la disolución en la que se forma un precipitado. Solución obtenida después de haber separado mediante filtración los cristales formados en el proceso de cristalización.

El objetivo de la práctica fue de aplicar los cálculos estequiometricos al transformar el cobre metálico en diferentes compuestos hasta obtener sulfato de cobre pentahidratado e inducir que las leyes ponderales se cumplían en dichas transformaciones.

En la hipótesis se planteó que si la ley de la conservación de la materia dice que en toda reacción química la masa total de los reactivos es

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