TP 1 quimica gral e inorganica UBA

Comisión: L :)
Fecha: 31/3/13
Trabajo Práctico N° 1: Purificación de Sulfato de Cobre Industrial
OBJETVOS:
_Purficar sulfato de cobre y clcular el rendimiento del proceso.
_Reconocer las impurezas pesentes en la sal.
FUNDAMENTO DEL MÉTODO DE PURIFICACIÓN:
El Sulfato de cobre se cristliza como una sal pentahidratada: CuSo4 5H2O. El producto comercial
tiene como impurezas sales solublesen agua de Fe (II) y sustancias insolubles como arena, polvo,
etc.
Los iones de Fe(II) tienen prácticamente el mismo radio atómico que los iones de Cu (II). Por eso,
en el proceso de formación de la red cristalina, algunos iones Fe 2+ pueden reemplazar a los de Cu
2+ , manteniendose como impureza. Para deshacernos de estas impurezas, se disuelve la muestra en
agua caliente, se oxidan lasimpurezas de Fe (II) a Fe (III) con agua oxigenada , y luego se
cristaliza nuevamente en sulfato de cobre por enfriamiento.
A. Purificación de sulfato de cobre industrial
Resultados obtenidos:
Masa de muestra impura (m1):

50,03 + 10-2 g

Masa de CuSo4 5H2O cristalizado (m2):

20,43 + 2*10-2 g

Masa de aguas madres:

64,77 + 2*10-2 g

Temperatura de aguas madres:

28 °C + 2 °C

Masade CuSo4 5H2O disuelto en aguas madres (m3):

16,68 g

Rendimiento de cristalización:

40,83%

Rendimiento total:

74,18%

Apéndice de cálculos:
Masa de CuSo4 5H2O cristalizado (m2):

m2= m(vidrio de reloj con muestra) – m(vidrio de reloj)
= (67,99 + 10-2 ) g
= (20,43 + 2*10-2 ) g

–

(47,56 + 10-2)

Masa de aguas madres:

m(aguas madres)= m(probeta con muestra) –m(probeta)

= (132,95 + 10-2 ) g – (68,18 + 1*10-2)
= (64,77 + 2*10-2 ) g
Masa de CuSo4 5H2O disuelto en aguas madres (m3)

Curva de solubilidad
Solubilidad CuSo4 5H2O (g/100 g sc)

60

f(x) = 19,49·1,01^x

50

40

Solubilidad del
CuSo4 (g/100 g
de sc)

30

Regresión
exponencial para
Solubilidad del
CuSo4 (g/100 g
de sc)

20

10

0
0

20

40

60

80Temperatura (°C)

Según curva de solubilidad:
Solubilidad (CuSo4 5H2O) = 19,49 * 1,01 28
= 25,75 g CuSo4 5H2O
100 g Sc.
100 g Sc. ___________ 25,75 g CuSo4 5H2O
64,77 g Sc. ___________ X= 16,68 g CuSo4 5H2O
Rendimiento de cristalización:
R(cristalización)=
=

m2
⋅100
m1
20,43 g
⋅100
50,03 g

= 40,83 %
Rendimiento total:
R TOTAL=
=

m2m3
⋅100
m1
20,43 g16,68 g
⋅100
50,03 g=74,18 %

100

120

B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales
purificados.
B.1. Operaciones realizadas:
1) Se disuelve la muestra en agua /HCl y se filtra:
Precipitados:
Impurezas insolubles: Arena, polvo.
Filtrado:
CuSO4 5H2O (s) + H2O (l) → Cu2+ (aq) + SO42- (aq)
CuSo4 5H2O (aq) + 4 HCl (aq) → 2 CuCl (aq) + 2 H2SO4 (aq) + Cl2 (aq)Observaciones:
Obtención de una solución color celeste oscuro en las muestras purificada y sin purificar.
Las muestras no se modificaron cualitatitivamente con el agregado de HCl y el filtrado.
•
•
•

Al filtrar la muestra sin purificar observamos pocas partículas oscuras en el papel filtro.
En la filtración de la muestra purificada no hubo precipitado.
Al filtrar el blanco de reactivos nohubo precipitado alguno.

2) Se agrega agua oxigenada al filtrado de la operación anterior:
Fe2+ → Fe3+ + e-Observaciones:
Tanto en la muestra sin purificar como en la purificada se observó la aparición de pequeñas
burbujas dando la impresión de espuma en la superficie de la muestra.
3) Se trata con amoníaco la solución resultante:
NH3 (aq) + H2O (l) ↔ NH4 (aq) + OH- (aq)
Fe3+ (aq) +3OH- (aq)→ Fe(OH)3 (aq)
Cu2SO4 (aq)+ 2 OH- (aq)→ Cu2SO4(OH)2 (aq)
Cu2+ (aq) + NH3 (aq) → [Cu (NH3)4]2+ (aq)
Observaciones:
•

En la muestra sin purificar se observa que por el agregado de NH3 el color va cambiando a
un azul intenso en la superficie, esto se debe a la formación del complejo tetraamíncúprico.
En el fondo del tubo de ensayo se observa una solución celeste, cristalina, y por encima,...