Secundario

TRABAJO PRÁCTICO N° 1
PURIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE INDUSTRIAL


Objetivos

Se realizará la purificación de sulfato de cobre industrial (sal pentahidratada) utilizando técnicas habituales de laboratorio y aprendiendo el manejo de diferentes materiales. Además este trabajo práctico nos permitirá familiarizarnos con los conceptos básicos sobre compuestos cristalinos, reacciones deoxidoreducción, solubilidad, pH, temperatura, etc.

Introducción

El sulfato de cobre industrial presenta dos tipos principales de impurezas. El primer tipo de impurezas incluye a elementos insolubles tales como arena, polvo, etc. El segundo tipo de impurezas se refiere al Fe (II).
Las impurezas insolubles se eliminarán por filtración, y los iones Fe (II) por conversión a Fe (III) ysolubilización de los mismos.
El Fe (II) no se puede eliminar por filtración, posee un tamaño similar a los iones Cu2+ (0,75 Å), por lo que cuando se forman los cristales de CuSO4 5H2O, los iones Fe (II) pueden incorporarse a la red cristalina, reemplazando a los iones de Cu2+ y mantenerse como impurezas. Es por este motivo que se oxidará al Fe (II) a Fe (III) de manera tal que cuando que estos iones Fe (III)queden en solución cuando la sal cristalice.

Fe2 (aq) Fe3+(aq)

El electrón liberado durante el proceso de oxidación del Fe (II) debe ser captado por otra especie que será capaz de aceptar este electrón, y pasará a su forma reducida, por ejemplo bromo o agua oxigenada en un medio ácido.

e- + ½ Br2 Br –

Estos oxidantes no tendrán ningún efecto sobrelos iones Cu2+.

Purificación: Procedimiento

Se midió con probeta 70 mL de agua destilada, y se transfirió a un vaso de precipitados de 250 mL, se hizo una marca para indicar el nivel del líquido y se volvió a transferir el líquido a la probeta.
Se pulverizó por trituración en un mortero el sulfato de cobre industrial, se tomaron 50g y se colocaron en el vaso de precipitados previamentemarcado, ayudando con una espátula. Se agregó el agua destilada de la probeta hasta completar la marca del vaso de precipitados. Se calentó a ebullición hasta disolver por completo el sulfato de cobre. El agua evaporada se repuso agregando el agua destilada sobrante en la probeta hasta la marca. Se agregó con mucho cuidado 10 mL de agua oxigenada 10% en H2SO4 3N, manteniendo la ebullición suave.Terminada la adición del oxidante, que permitirá que el Fe (III) pase a Fe (III) y por lo tanto quede en solución y no cristalice con el sulfato de cobre, se siguió calentando durante unos minutos más para eliminar el exceso. Paralelamente se invirtió un embudo Buchner dentro de un vaso de precipitados con agua caliente, de la misma manera se calentó también un Kitasato, para evitar que al filtrar, elsulfato de cobre cristalice en las paredes frías del embudo o del Kitasato.
Se filtró la solución en caliente, utilizando el embudo Buchner y el Kitasato, además de la bomba de vacío. Una vez finalizado el filtrado se lavó con agua destilada el papel de filtro hasta que quedó blanco. El contenido filtrado del Kitasato se trasvasó a un vaso de 250 mL y se guardó hasta la próxima clase.Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados

Operaciones realizadas:
1) Se disolvieron cristales impuros y puros (recristalizados) en 5 cm3 de agua con HCl 6M CuSO4.5H2O (s) + H2O (l) Cu2+ (aq) + SO42- (aq) utilizando tubos de ensayo y calentando para disolver el sulfato de cobre.También habré un tubo conteniendo agua que será utilizado como“blanco”. Una vez disuelto se filtró utilizando un embudo y papel de filtro, comprobando la aparición de algunas partículas insolules en el papel de filtro.

2)A los 3 tubos (blanco, muestra impura y mustra pura) agregamos (en campana) 5 gotas de agua oxigenada al 10% y se calentó a ebullición para oxidar el hierro 2 e- + H2O2 (aq)
+ 2H+ (aq) 2H2O (l). ACA ESTABA LA...