Purificación CuSO4
Páginas: 7 (1631 palabras)
Publicado: 23 de septiembre de 2015
PURIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE INDUSTRIAL
Objetivos:
Purificación del Sulfato de Cobre mediante filtración y cristalización.
Reconocimiento de impurezas.
Calcular el rendimiento de dicha purificación.
Familiarización con cálculos de masas y de error.
Fundamento del método de purificación:
El sulfuro de cobre cristaliza como sal pentahidratada de color azul (CuSO4.5H2O). Debido a lainsolubilidad en agua de ciertas impurezas, como tierra o arena, el compuesto necesitará ser filtrado para deshacerse de estas.
Debido a la semejanza de los radios del catión Fe2+ y Cu 2+ (aproximadamente 0.75 Å de radio iónico), es común que el primero reemplace al Cu2+ en la estructura cristalina, y por ende se presente como una impureza soluble que no podrá eliminarse mediante tamización. Parapoder remover el catión Fe 2+ se deberá recurrir a otros métodos químicos como la oxidación en agua caliente, ya que el catión Cu2+ al encontrarse en su mayor valencia no podrá oxidarse más, resultando este en un método que no afectaría al Cu2+. La oxidación de Fe2+ esta dada por la siguiente ecuación:
Fe2+ Fe3+ + e-
Para capturar este electrón se usará H2O2 (agua oxigenada) al 10% en H2SO4 3 M(medio ácido). Esta reducción queda definida por:
H2O2 + 2H+ + 2e- 2H2O
A. Purificación de sulfato de cobre industrial
Materiales
Probeta de 100 ml.
2 vasos de precipitados de 250 ml.
Mortero
Espátula
Mechero de Bunsen
Varilla de vidrio
Embudo de Buchner
Filtros de papel
Tela metálica
Soporte metálico
Kitasato preparado con mangueras para poder filtrar al vacío
Termómetro
2 vidrios dereloj
Reactivos
50 g de Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O)
10 ml. de agua oxigenada (H2O2) 10% en H2SO4 3 M
Procedimiento
1. Pesamos en una balanza 50g de Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O) en un vaso de precipitados, previamente tarado.
2. En un mortero reducimos el tamaño de los cristales, con el objetivo de reducir el tiempo de su disolución en agua destilada.
3. Para saber cuántamasa perdimos por adhesión de esta al mortero, volvimos a pesar el sulfato de cobre molido.
4. Agregamos agua destilada al vaso de precipitado y lo calentamos con el mechero de Bunsen, revolviendo con la varilla de vidrio hasta disolver el sólido.
5. Quitamos el vaso con la solución del fuego y le agregamos 10ml de agua oxigenada (H2O2), posteriormente continuamos calentando la solución en elmechero, ya que al agregar podremos oxidar el Fe2+ con agua oxigenada.
H+ + Fe2+ + H2O 2Fe3+
6. Para preparar el embudo; lo enjuagamos con agua destilada y luego lo calentamos a baño maría.
7. Recortamos un filtro de papel y lo humedecemos para que se adhiera al embudo.
8. Usando un kitasato, preparado para filtrar al vacío; luego de chequear que funcionara correctamente; hacemos circular por elembudo la solución, para intentar filtrar cualquier impureza sólida.
9. Se deja reposar la solución para que cristalice, hasta la clase siguiente (5 días).
Resultados obtenidos:
Masa de muestra impura, m1 / g
50.01 ± 0.01
Masa de sulfato de cobre pentahidratado cristalizado , m2 / g
35.02 ± 0.01
Masa de solución (aguas madres) / g
29.05 ± 0.01
Temperatura de las aguas madres / °C21.50 ± 1.00
Masa de sulfato de cobre disuelto (como CuSO4.5H2O), m3 / g *
6.91 ± 0.28
Rendimiento de cristalización, m2.100/m1
70.03% ± 0.02
Rendimiento total, (m2+m3).100/m1
83.84% ± 0.3
Tabla 1
* UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES, DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÁNICA, ANALÍTICA Y QUÍMICA FÍSICA, ÁREA DE QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA I. Introducción al Trabajoexperimental.
B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.
Materiales
5 tubos de ensayo
3 embudos de vidrio
Papeles de filtro
Mechero de Bunsen
Tela metálica
Soporte metálico
Vaso de precipitados de 250 ml.
Pinza de madera
Reactivos
Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O)...
Objetivos:
Purificación del Sulfato de Cobre mediante filtración y cristalización.
Reconocimiento de impurezas.
Calcular el rendimiento de dicha purificación.
Familiarización con cálculos de masas y de error.
Fundamento del método de purificación:
El sulfuro de cobre cristaliza como sal pentahidratada de color azul (CuSO4.5H2O). Debido a lainsolubilidad en agua de ciertas impurezas, como tierra o arena, el compuesto necesitará ser filtrado para deshacerse de estas.
Debido a la semejanza de los radios del catión Fe2+ y Cu 2+ (aproximadamente 0.75 Å de radio iónico), es común que el primero reemplace al Cu2+ en la estructura cristalina, y por ende se presente como una impureza soluble que no podrá eliminarse mediante tamización. Parapoder remover el catión Fe 2+ se deberá recurrir a otros métodos químicos como la oxidación en agua caliente, ya que el catión Cu2+ al encontrarse en su mayor valencia no podrá oxidarse más, resultando este en un método que no afectaría al Cu2+. La oxidación de Fe2+ esta dada por la siguiente ecuación:
Fe2+ Fe3+ + e-
Para capturar este electrón se usará H2O2 (agua oxigenada) al 10% en H2SO4 3 M(medio ácido). Esta reducción queda definida por:
H2O2 + 2H+ + 2e- 2H2O
A. Purificación de sulfato de cobre industrial
Materiales
Probeta de 100 ml.
2 vasos de precipitados de 250 ml.
Mortero
Espátula
Mechero de Bunsen
Varilla de vidrio
Embudo de Buchner
Filtros de papel
Tela metálica
Soporte metálico
Kitasato preparado con mangueras para poder filtrar al vacío
Termómetro
2 vidrios dereloj
Reactivos
50 g de Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O)
10 ml. de agua oxigenada (H2O2) 10% en H2SO4 3 M
Procedimiento
1. Pesamos en una balanza 50g de Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O) en un vaso de precipitados, previamente tarado.
2. En un mortero reducimos el tamaño de los cristales, con el objetivo de reducir el tiempo de su disolución en agua destilada.
3. Para saber cuántamasa perdimos por adhesión de esta al mortero, volvimos a pesar el sulfato de cobre molido.
4. Agregamos agua destilada al vaso de precipitado y lo calentamos con el mechero de Bunsen, revolviendo con la varilla de vidrio hasta disolver el sólido.
5. Quitamos el vaso con la solución del fuego y le agregamos 10ml de agua oxigenada (H2O2), posteriormente continuamos calentando la solución en elmechero, ya que al agregar podremos oxidar el Fe2+ con agua oxigenada.
H+ + Fe2+ + H2O 2Fe3+
6. Para preparar el embudo; lo enjuagamos con agua destilada y luego lo calentamos a baño maría.
7. Recortamos un filtro de papel y lo humedecemos para que se adhiera al embudo.
8. Usando un kitasato, preparado para filtrar al vacío; luego de chequear que funcionara correctamente; hacemos circular por elembudo la solución, para intentar filtrar cualquier impureza sólida.
9. Se deja reposar la solución para que cristalice, hasta la clase siguiente (5 días).
Resultados obtenidos:
Masa de muestra impura, m1 / g
50.01 ± 0.01
Masa de sulfato de cobre pentahidratado cristalizado , m2 / g
35.02 ± 0.01
Masa de solución (aguas madres) / g
29.05 ± 0.01
Temperatura de las aguas madres / °C21.50 ± 1.00
Masa de sulfato de cobre disuelto (como CuSO4.5H2O), m3 / g *
6.91 ± 0.28
Rendimiento de cristalización, m2.100/m1
70.03% ± 0.02
Rendimiento total, (m2+m3).100/m1
83.84% ± 0.3
Tabla 1
* UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES, DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÁNICA, ANALÍTICA Y QUÍMICA FÍSICA, ÁREA DE QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA I. Introducción al Trabajoexperimental.
B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.
Materiales
5 tubos de ensayo
3 embudos de vidrio
Papeles de filtro
Mechero de Bunsen
Tela metálica
Soporte metálico
Vaso de precipitados de 250 ml.
Pinza de madera
Reactivos
Sulfato de Cobre Comercial (CuSO4.5H2O)...
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