tecnicas de medicion de composicion

Técnicas de Medición de Composición

Practica # 3
Determinación del porcentaje másico de cobre en monedas

Objetivo:
Verificar experimentalmente, por la técnica de espectrofotometría, el porcentaje másico de cobre en monedas.
Las propiedades físicas del cobre hacen de éste un material indispensable para los procesos de producción de electricidad. Es fácilmente reciclable y es excelenteconductor eléctrico, al grado que cuando se utiliza prácticamente puro (99.99%) se limitan las pérdidas de energía. Se utiliza enormemente en la elaboración de monedas, en la plomería y joyería, y además tiene propiedades antibacteriales. Un kg de cobre puede costar unos 110 pesos, lo que lo hace objeto de robos en la red eléctrica y de especulaciones en la bolsa.

PROTOCOLO EXPERIMENTAL.
I.-Ataque de la moneda (aleación) con ácido.

Para poder analizar el cobre contenido en la moneda por la técnica de espectrofotometría es necesario que todo el Cu se encuentre en solución en forma de iones, en este caso Cu2+(aq).
El ácido nítrico (H3O+ + NO3-) es un ácido oxidante fuerte capaz de oxidar a muchos metales como el cobre.

PRECAUCIÓN. Realizar la etapa de ataque ácidorigurosamente en campana de extracción.

1.- Pesar la moneda a disolver m = ___________
2.- Verter 40 mL de HNO3 concentrado en un matraz Erlenmeyer
3.- Agregar la moneda cuidadosamente al matraz evitando salpicaduras. Al cabo de 20 minutos la moneda se habrá disuelto por completo ¿Qué gas es el que se desprende?______________ ¿Qué característicastiene?_____________________________________________

Escriba las dos parejas REDOX involucradas en el proceso de disolución del cobre en HNO3 y busque los potenciales de reducción estándar, E°, para cada pareja.


para el cobre: para el HNO3 :





Escriba las semi-reacciones para cada par redox:

para el cobre: para el HNO3 :


Con la información anterior, escriba la reacción global balanceada que ocurre entre elcobre y el HNO3 concentrado:


De qué color es la solución obtenida?___________
Por qué? _____________________________________________________________________

II. Preparación de la solución de cobre contenido en la moneda.

1.- Una vez disuelta la moneda proceda a verter la solución obtenida en un matraz volumétrico de 500 mL.
2.- Complete con agua hasta la marca del aforo procurandoenjuagar y recuperar los restos de solución de cobre del matraz Erlenmeyer.
3.- Agite bien la solución para facilitar la homogeneización

III.- Preparación de la solución madre de iones Cu2+.

Para poder determinar el contenido de cobre en la solución obtenida de la disolución de la moneda; es necesario contar con una curva de calibración Absorbancia vs Concentración Cu2+. Para esto se tiene quepreparar varias soluciones de concentración conocida a partir de la dilución de una solución madre.

1.- Pesar, lo más preciso posible, 3.75 g de sulfato de cobre (CuSO4•5H2O) e introducirlos en un matraz volumétrico de 100 mL.
2.- Proceda a la disolución completando hasta la línea de aforo del matraz y agitando bien para facilitar la homogeneización.

Calcule el peso molecular del soluto,CuSO4•5H2O :



Determine la concentración molar del soluto en la solución resultante:




Escriba la ecuación de disolución del CuSO4•5H2O en H2O:




Determine la concentración molar del analito, Cu2+(aq), en la solución:






IV. Preparación de la escala de concentraciones (de color) a partir de la solución madre.

1.- Tome 5 tubos de ensaye y numérelos.
2.-Introduzca en el tubo No. 1, 2 mL de la solución madre; en el tubo No 2, 3 mL y así respectivamente hasta utilizar los 5 tubos. Los volúmenes tienen que ser medidos con precisión.
3.- Complete el volumen de cada uno de los tubos a 10 mL agregando la cantidad de agua destilada necesaria.
4.- Homogenizar cada una de las soluciones.
5.- Dibuje un esquema de lo que acaba de realizar en esta parte IV....