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Las muchas vidas del elemento cobre*

Introducción:

De los postulados de la teoría atómica de Dalton que todavía tienen vigencia sederivan las siguientes leyes:

Ley de composición constante, la cual establece que un compuesto dado siempre estará formado por los mismos elementos y en la mismas proporciones.

Ley de las proporciones múltiples, la cual establece que dos o máselementos pueden combinarse en más de una forma obteniéndose así compuestos distintos con proporciones entre los elementos diatintas.


Estas dos leyes son muy importantes porque nos explican porqué se obtiene la misma fórmula química para un compuesto dado no importa el proceso utilizado para sintetizar dicho compuesto. Nos explica además, la existencia de compuestos diferentes formados con losmismos elementos, como por ejemplo agua, H2O, y peróxido (agua oxigenada), H2O2.

Otra ley de gran importancia es la Ley de conservación de la materia, la cual fue propuesta por primera vez por Antoine Lavoisier. Esta ley establece que la materia no se puede crear ni destruir. Por lo tanto, cuando ocurre una reacción química, los átomos que formaban parte de los reactantes se recombinan dedistinta forma para formar los productos sin que desaparezcan o se produzcan átomos en la reacción. Cada átomo que estaba antes de que ocurriera la reacción tiene que estar en los productos. Si tenemos 5.00 g de azúcar y 100.0 g de agua, ¿cuántos gramos habrá luego de que mezclemos el azúcar y el agua? Escribe tu respuesta aquí: ___________________.
Si tenemos 1.00 g de reactivo A y y 3.00 g dereactivo B, luego de que reaccionen completamente, ¿cuántos gramos habrá de los productos totales? ¿Tenemos suficiente información para contestar esta pregunta? Escribe en el espacio provisto tu contestación y la explicación de cómo llegaste aesa respuesta:


En esta experiencia llevaremos a cabo varias reacciones para formar varios compuestos de cobre. Comenzaremos con cobre metálico,formaremos nitatro de cobre(II), hidróxido de cobre, óxido de cobre, sulfato de cobre, y terminaremos formando cobre metálico de nuevo.


* Adaptado de Laboratory Manual : General Chemistry Principles and Structure, 4ta Ed. , J.Wiley & Sons (1990).
Los tipos de reacciones que llevaremos a cabo se pueden clasificar como:

(1) Reacción de desplazamiento sencillo y reacción de oxirreducción dondeun
elemento en un compuesto es desplazado por otro elemento para formar un nuevo
compuesto, mediante la transferencia de electrones de un elemento a otro.
Ejemplo:
ZnO (s) + C (s) Zn (g) + CO (g)



(2) Reacción de doble desplazamento, donde dos compuestos se intercambian
elementos al reaccionar.
Ejemplo:

AgNO3 (ac) +NaCl (ac) AgCl (s) + NaNO3 (ac)

(3) Reacción de doble desplazamiento combinada con reacción ácido-base, donde
Además de ocurrir el intercambio de elementos ocurre una transferencia de un catión de hidrógeno del ácido hacia la base:

Ejemplo:

HNO3 (ac) + KOH (ac) KNO3 (ac) + HOH (l)

(Ácido) (Base)(Sal) (Agua)



(4) Reacción de descomposición, donde un compuesto se descompone en elementos,
elementos y compuestos, o en dos o más compuestos.
Ejemplo:

N2O5 (g) 2 NO2 (g) + ½ O2 (g)



Las reacciones que llevaremos a cabo son las siguientes:


1. Cu (s) + 4 HNO3 (ac) Cu(NO3)2 (ac) + 2 NO2 (g) + 2 H2O(l)
(Venenoso)

2. Cu(NO3)2 (ac) + 2 NaOH (ac) Cu(OH)2 (s) + 2 NaNO3 (ac)


3. Cu(OH)2 (s) CuO (s) + H2O (g)



4. CuO (s) + H2SO4 (ac) CuSO4 (ac) + H2O (l)



5. CuSO4 (ac) + Mg (s) Cu (s) + MgSO4 (ac)




Equipo de seguridad y precauciones:

1. Debe usarse...