ciclo del cobre
Páginas: 8 (1913 palabras)
Publicado: 11 de mayo de 2014
ciclo del cobre
1. Introducción
El ciclo de elaboración del cobre comprende una serie de reacciones químicas tales como de óxido reducción, descomposición, neutralización y sustitución, en donde se puede observar la naturaleza y la apariencia de diferentes productos formados durante una sucesión de reacciones, dado que la materia ni se crea ni se destruye (ley de conservación dela materia). Este ciclo es de gran importancia a nivel industrial ya que permite el reciclaje de este metal, con un importe bajo de energía [1].
El cobre es uno de los metales más conocidos existentes en la naturaleza y el tercer elemento más utilizado en el mundo después del Hierro y el Aluminio [2]. El cobre pertenece a los metales de transición, presenta un color marrón rojizo, es maleable,dúctil y un excelente conductor de la electricidad y el calor. Algunos minerales de cobre son la cuprita (Cu2O), la azurita [2CuCO3.Cu(OH)2], la calcopirita(CuFeS2) y la malaquita (CuCO3.Cu(OH)2). El cobre metálico se empela en la fabricación de cables y alambres. Sus aleaciones, latón (cobre-cinc) y bronce (cobre-estaño) tienen múltiples aplicaciones. El metal no reacciona con ácido sulfúrico niclorhídrico pero sin con ácido nítrico, formando óxidos de nitrógeno. El cobre forma compuestos en estados de oxidación +1 y +2. La mayor parte de los compuestos de cobre (I) son blancos (El óxido es rojo). Las sales de cobre (II) en disolución son azules [3].
2. Objetivos
Este trabajo tuvo como objetivo realizar el ciclo del cobre a través de procesos tales como digestión, decantación,lavado y secado de sólidos, pesada y preparación de soluciones, con la idea de recuperar el 100% de la cantidad (en gramos) de cobre suministrada.
3. Materiales y métodos
Se pesó 0,345 g ± 0,001 g de cobre metálico en una balanza electrónica Mertertek sp-770 y se trató con ácido nítrico concentrado (HNO3) hasta disolver completamente el cobre metálico en campana de extracción. Se adicionohidróxido de sodio (NaOH) 2 M en exceso hasta diluir todo el precipitado azul claro formado y agua, calentando el sistema con agitación constante a llama regular hasta desaparición total del color del precipitado. Se filtró por decantación el contenido del vaso de precipitados y se llevó a una mufla para calcinación del producto.
Se pesó 0,2583 g del calcinado y se trató con ácido sulfúrico H2SO4 2 Mhasta disolver todo la muestra, se calentó en plancha de resistencia la solución formada hasta evaporación completa (para permitir la apreciación de cristales) y se disolvió en agua, posteriormente se trató con zinc en granallas y se separó el sólido formado durante la reacción por filtración.
Se pesó también una segunda parte de calcinado de 0,2602 g y se trató con ácido sulfúrico H2SO4 2M, se adicionó agua y 0,8056 g de tartrato de sodio y potasio (KNaC4H4O6); se adiciono hidróxido de sodio (NaOH) 2 M (hasta aparición de color azul intenso) y glucosa exponiéndose el sistema a calentamiento con agitación constante hasta formación de una suspensión de color roja. Finalmente, se dejó enfriar el sistema y se trató con más ácido sulfúrico H2SO4 2 M mediante adición lenta hastadisolver el sólido y formar una solución amarilla.
4. Reacciones
Las reacciones dadas durante el ciclo del cobre fueron de óxido reducción, neutralización, descomposición y sustitución, la primera fue entre el cobre y el ácido nítrico
Ecuación 1
La segunda reacción fue entre el nitrato de cobre y el NaOH.
Ecuación 2u.
La tercer reacción fue la calcinación del Cu(OH)2 a oxido de cobreEcuación 3
La cuarta reacción sucede entre el H2SO4 y el CuO del calcinado
Ecuación 4
La quinta reacción finalmente es entre el sulfato de cobre y el Zn
Ecuación 5
La segunda parte del calcinado y su reacción se presentan en las ecuaciones
Ecuación 6
C6H12O6＋6KNaC4H2O6Cu＋6H2O C6H12O7 + 6KNaC4H2O6+ 3Cu2O(s) + H2CO3
Resultados
Aspecto físico usado de Cu(s) como materia...
1. Introducción
El ciclo de elaboración del cobre comprende una serie de reacciones químicas tales como de óxido reducción, descomposición, neutralización y sustitución, en donde se puede observar la naturaleza y la apariencia de diferentes productos formados durante una sucesión de reacciones, dado que la materia ni se crea ni se destruye (ley de conservación dela materia). Este ciclo es de gran importancia a nivel industrial ya que permite el reciclaje de este metal, con un importe bajo de energía [1].
El cobre es uno de los metales más conocidos existentes en la naturaleza y el tercer elemento más utilizado en el mundo después del Hierro y el Aluminio [2]. El cobre pertenece a los metales de transición, presenta un color marrón rojizo, es maleable,dúctil y un excelente conductor de la electricidad y el calor. Algunos minerales de cobre son la cuprita (Cu2O), la azurita [2CuCO3.Cu(OH)2], la calcopirita(CuFeS2) y la malaquita (CuCO3.Cu(OH)2). El cobre metálico se empela en la fabricación de cables y alambres. Sus aleaciones, latón (cobre-cinc) y bronce (cobre-estaño) tienen múltiples aplicaciones. El metal no reacciona con ácido sulfúrico niclorhídrico pero sin con ácido nítrico, formando óxidos de nitrógeno. El cobre forma compuestos en estados de oxidación +1 y +2. La mayor parte de los compuestos de cobre (I) son blancos (El óxido es rojo). Las sales de cobre (II) en disolución son azules [3].
2. Objetivos
Este trabajo tuvo como objetivo realizar el ciclo del cobre a través de procesos tales como digestión, decantación,lavado y secado de sólidos, pesada y preparación de soluciones, con la idea de recuperar el 100% de la cantidad (en gramos) de cobre suministrada.
3. Materiales y métodos
Se pesó 0,345 g ± 0,001 g de cobre metálico en una balanza electrónica Mertertek sp-770 y se trató con ácido nítrico concentrado (HNO3) hasta disolver completamente el cobre metálico en campana de extracción. Se adicionohidróxido de sodio (NaOH) 2 M en exceso hasta diluir todo el precipitado azul claro formado y agua, calentando el sistema con agitación constante a llama regular hasta desaparición total del color del precipitado. Se filtró por decantación el contenido del vaso de precipitados y se llevó a una mufla para calcinación del producto.
Se pesó 0,2583 g del calcinado y se trató con ácido sulfúrico H2SO4 2 Mhasta disolver todo la muestra, se calentó en plancha de resistencia la solución formada hasta evaporación completa (para permitir la apreciación de cristales) y se disolvió en agua, posteriormente se trató con zinc en granallas y se separó el sólido formado durante la reacción por filtración.
Se pesó también una segunda parte de calcinado de 0,2602 g y se trató con ácido sulfúrico H2SO4 2M, se adicionó agua y 0,8056 g de tartrato de sodio y potasio (KNaC4H4O6); se adiciono hidróxido de sodio (NaOH) 2 M (hasta aparición de color azul intenso) y glucosa exponiéndose el sistema a calentamiento con agitación constante hasta formación de una suspensión de color roja. Finalmente, se dejó enfriar el sistema y se trató con más ácido sulfúrico H2SO4 2 M mediante adición lenta hastadisolver el sólido y formar una solución amarilla.
4. Reacciones
Las reacciones dadas durante el ciclo del cobre fueron de óxido reducción, neutralización, descomposición y sustitución, la primera fue entre el cobre y el ácido nítrico
Ecuación 1
La segunda reacción fue entre el nitrato de cobre y el NaOH.
Ecuación 2u.
La tercer reacción fue la calcinación del Cu(OH)2 a oxido de cobreEcuación 3
La cuarta reacción sucede entre el H2SO4 y el CuO del calcinado
Ecuación 4
La quinta reacción finalmente es entre el sulfato de cobre y el Zn
Ecuación 5
La segunda parte del calcinado y su reacción se presentan en las ecuaciones
Ecuación 6
C6H12O6＋6KNaC4H2O6Cu＋6H2O C6H12O7 + 6KNaC4H2O6+ 3Cu2O(s) + H2CO3
Resultados
Aspecto físico usado de Cu(s) como materia...
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