Reacciones del cobre

PRÁCTICA 8 REACCIONES QUÍMICAS DEL COBRE Y PORCENTAJE DE RENDIMIENTO INTRODUCCIÓN La mayoría las síntesis químicas requieren la separación y purificación del producto deseado de los productos secundarios. En algunos experimentos anteriores se han aplicado ciertos métodos de separación tales como precipitación, filtración, decantación, etc. Esta práctica está diseñada como una evaluación de lacapacidad del estudiante en el laboratorio para ejecutar eficientemente varios de los procesos anteriores. Al provocar diversas reacciones sucesivas, se observarán transformaciones químicas como las descritas en la Práctica No 5; en esta experiencia, se trabajará con cobre, y se tratará de recuperar con la máxima eficiencia la masa de cobre de partida. Las reacciones químicas a estudiar, son: (ec.8.1) (ec. 8.2) (ec. 8.3) (ec. 8.4) (ec. 8.5) Cu(s) + 4HNO3 → Cu(NO3)2(ac) + 2NO2(g) + 2H2O(l) Cu(NO3)2(ac) + 2NaOH(ac) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(ac) Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l) CuO(s) + H2SO4(ac) → CuSO4(ac) + H2O(l) CuSO4(ac) + 2Zn(s) + H2SO4(ac) → Cu(s) + 2ZnSO4(ac) + H2(g) Redox Precipitación Descomposición Ácido-base Redox

Generalmente, cuando uno de los productos es un gas o un sólidoinsoluble, las reacciones son completas, es decir, están completamente desplazadas hacia la derecha. Este es el caso de 8.1, 8.2, 8.3; la reacción 8.4 es completa por la disolución del óxido cúprico (un óxido básico) por efecto del ácido; la reacción 8.5 es también completa porque el cobre tiene un potencial de reducción mucho mayor que el zinc: Cu+2 + 2e- → Cu (Eo = 0,3419 V); Zn+2 + 2e- → Zn (Eo =-0,7618 V). OBJETIVOS En esta práctica se estudian reacciones del cobre y de algunos de sus compuestos, para observar y comparar sus características; mediante el uso correcto de las técnicas de laboratorio, se intenta recuperar la masa de cobre con la cual se comienza, en forma analíticamente pura. Esta es una prueba de la destreza del estudiante en el laboratorio. PROCEDIMIENTO Comience por calentaraprox. 200 mL de agua destilada en un beaker, la usará en los apartados 3) y 6). Cuando se requiera, deposite los residuos de reacción en los recipientes señalados para ello. 1. Obtención de nitrato de cobre. Pese aproximadamente 0,50 g de alambre de cobre No 16 ó 18 con precisión de 0,01 g y colóquelo en un beaker de 250 mL. En la campana, añada 4-5 mL de HNO3 concentrado. Después de completarse lareacción (¿qué espera observar?) añada 100 mL de agua destilada. Describa la reacción en términos de cambios de color, evolución de gas y cambio de temperatura (endotérmica o exotérmica). Conserve el producto en la campana.

2. Obtención de hidróxido de cobre. Añada lentamente 30 mL de NaOH 3,0 M a la solución obtenida en el beaker, agite bien y describa lo que ocurre. ¿Qué apariencia tiene elproducto? 3. Obtención de óxido de cobre. Añada tres perlas de ebullición al beaker y caliente la mezcla cuidadosamente, agitando con la varilla de vidrio, justo hasta el punto de ebullición. Describa los cambios que observa. Deje que el producto sedimente y decante el líquido sobrenadante. Agregue aprox. 200 mL de agua destilada muy caliente, agite y deje que el sólido se deposite. Decante. ¿Quése está eliminando con el lavado y la decantación? 4. Obtención de sulfato de cobre. Al sólido obtenido, añada porciones de aprox. 5 mL de H2SO4 6,0 M agitando continuamente, hasta obtener una solución homogénea. Agregue unos 5 mL adicionales. ¿Cuáles iones se encuentran en solución? ¿A qué se debe el color observado? Con la ayuda de una espátula de porcelana, extraiga del recipiente las perlasde ebullición; arrastre los restos de solución en la espátula lavándola con agua destilada. 5. Obtención de cobre. Se le indicará si debe usar zinc o aluminio en el siguiente paso, la reducción de Cu (II). a. Zinc En la campana, añada a la solución polvo de zinc (30 mesh) en pequeñas porciones (punta de espátula), agitando la mezcla. Agregará zinc hasta que el sobrenadante sea incoloro (¿por...