sulfato de cobre



1.4.2 PURIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE INDUSTRIAL


Objetivos:

Purificar el sulfato de cobre y calcular el rendimiento que se obtiene sin las impurezas presentes en la sal. Aplicar métodos de filtración y cristalización analizando que reacciones químicas ocurren en el proceso.

Fundamento del método de purificación:

Se purifica CuSO4.5H2O ya que se tienen impurezas solubles einsolubles que limitan el rendimiento para usos industriales. En las impurezas solubles se encuentra el Fe (II) debido a que los iones de hierro tienen el mismo radio que los iones de Cu(II) y se instalan en la red cristalina. En las insolubles hay presencia de arena, polvo etc. Que igualmente confinan el rendimiento de esta sal. Lo que se hizo en este laboratorio fue disolver granos de muestra impurade sulfato de cobre y agregarle agua oxigenada, se filtró en caliente y en vacío y se dejó enfriar hasta la siguiente clase obteniéndose los cristales purificados, una vez hecho eso, se verifica la eficacia de éste método con el plan de reconocimiento de impurezas.


A. Purificación de sulfato de cobre industrial

Resultados obtenidos:

Masa de muestra impura, m1 / g
(50,0 ± 0,01)g
Masade sulfato de cobre pentahidratado cristalizado , m2 / g
(29,48 ± 0,01)g
Masa de solución (aguas madres) / g
(74,41 ± 0,01)g
Temperatura de las aguas madres / °C
(25,0 ± 0,5)ºC
Masa de sulfato de cobre disuelto (como CuSO4.5H2O), m3 / g *
(19,37 ± 6,0)g
Rendimiento de cristalización, m2.100/m1
(58,96 ± 0,032) %
Rendimiento total, (m2+m3).100/m1
(97,7 ± 0,10) %
Cálculos realizados enla última hoja.
Gráfico


Figura 1. El gráfico permite ver la cantidad de soluto que se disuelve en 100 gr. La solubilidad del sulfato de cobre pentahidratado crece conjuntamente con el aumento de la temperatura donde se puede observar un comportamiento lineal.

B. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.

B.1. Operaciones realizadas1) Se disuelve la muestra en agua /HCl y se filtra:
Precipitados:
Muestra pura: Se extraen 0,99 gr. De los cristales; se le agregó agua destilada y HCl (3 gotas) y se mezcla. Al filtrarse, en el papel de filtrado no quedaron impurezas insolubles a la vista. La solución se torna de color azul claro.
Muestra impura: Se extraen 0,99 gr de muestra impura. Se hizo el mismo procedimiento que lamuestra pura. No quedan residuos insolubles en el papel de filtrado a la vista.

Filtrado:
Muestra pura: Se mantuvo del mismo color la solución (azul claro). No se observaron cambios.
Muestra impura: Igualmente no se obtuvieron cambios al filtrarse la solución.

2) Se agrega agua oxigenada al filtrado de la operación anterior:

Muestra pura: Se agregan 5 gotas de H2O2 para oxidar el hierrodentro de un tubo de ensayo. Se calentó a baño maría para que se produjera la reacción oxido reducción. Al final se deja enfriar.
Muestra impura: Se agrega la misma cantidad de H202. Se calentó a baño maría y se dejó enfriar.

Reacción (redox):
H2O + 2H2O

La reacción que se tuvo en la solucióncon el agua oxigenada es igual a:

+ H2O 2H2O


3) Se trata con amoníaco la solución resultante:

Muestra pura: Se agregan gotas de amoníaco 6M hasta que la solución se vuelva de un color azul intenso.
Muestra impura: Se agregan suficientes gotas deamoníaco 6M para que la solución se torne de un color azul intenso.

Reacción: Se forma un complejo con el cobre

4NH3 ( NH3 )4


4) Se filtra, se lava el precipitado obtenido en 3), se descarta el filtrado y se redisuelve el precipitado:


Muestra pura:...