ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL (ESPOL) INSTITUTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES (ICQA)
PRACTICAS DE QUIMICA INORGANICA Nombre y Apellidos Paralelo
PRACTICA 8 OBTENCION DE COBRE POR CEMENTACION 1. Introducción
El cobre (del latín cuprum, y éste del griego kypros), cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad ocupando el segundo lugar después de la plata. Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
. F igu ra 1. Pr oces oceso de cementaci cementació ón del cobr e La cementación es la precipitación de un metal desde una solución acuosa, que se produce por efecto de la presencia de otro metal. met al. En este proceso pro ceso el metal precipitado
usualmente se deposita o "cementa" sobre el metal añadido. En general, mientras mayor sea el potencial de celda de la reacción de cementación, mayor será la tendencia a precipitar impurezas, ya que éstas se encontrarán comprendidas con mayor probabilidad, en cierto rango de potenciales, por lo que se verán favorecidas para precipitar en conjunto. En el caso de la cementación de cobre mediante hierro, junto al cobre coprecipitan el plomo, estaño, níquel y cobalto que se encuentran presentes en solución, contaminando el producto. De igual modo, cualquier impureza insoluble presente en el hierro, como los carburos, también contaminará el producto. La cementación en fase líquida presenta las siguientes ventajas:
La reacción se produce con gran rapidez.
El precipitado puede separarse con facilidad sin contaminación.
Se puede reciclar la solución gastada final y proceder a devolverla a su estado reducido anterior con algún otro proceso sencillo.
Presenta una gran economía de espacio y de costos de operación.
Cementación de cobre con chatarra de fierro La cementación del cobre con chatarra es una técnica muy utilizada en la industria minera de mediana y pequeña escala para recuperar el metal que se encuentra en las soluciones acuosas ricas provenientes de la lixiviación. La implementación de procesos de sedimentación requiere una inversión menor a la requerida para las plantas tradicionales de SX (extracción por solvente)-EW (electroobtención). No obstante, el uso de SX-EW es en la actualidad una operación muy utilizada, fundamentalmente porque no requiere de un proceso de fundición de cementos.
2. Objetivo:
Obtener cobre mediante cementación con hierro metálico, determinar la concentración del mineral de tenorita.
Materiales Vaso de precipitado de 250 ml Embudo Balanza Papel filtro Vidrio reloj Pipeta Embudo Büchner Espátula Kitasato
Reactivos Ternorita (CuO) Ácido sulfúrico Concentrado 9896% (H_2 〖SO〗 _4) Ácido Nítrico Concentrado. (HNO_3) Clavos de Hierro Agua destilada Etanol
3. Procedimiento
¡Póngase las gafas de seguridad y úselas durante toda la práctica! 1. Se pesan 16 g de tenorita finamente pulverizada. 2. Se echan en un vaso de precipitados de 250 mL y a continuación se añaden 80 mL de ácido sulfúrico concentrado. 3. La mezcla se calienta a 70ºC en un baño de agua durante una hora y a continuación se deja enfriar a temperatura ambiente. 4. Posteriormente se adiciona esta disolución sobre el doble de volumen de agua destilada (100 mL). 5. Se filtra por gravedad. Y el filtrado se vierte en un vaso de precipitados. 6. Se le añade hierro metal en forma de clavos. 7. Se tapa el vaso de precipitados con un vidrio de reloj y se deja reposar toda la noche. 8. Al día siguiente se filtra la mezcla obtenida al vacío y se procede a separar manualmente los clavos de hierro del cobre metal. 9. El cobre se lava con abundante agua destilada y se pesa una vez que se haya secado en una estufa a 100ºC durante 30 minutos 10. A continuación se coge una punta de espátula del cobre metal y se pone en un vaso de precipitados de 100 mL 11. En una campana, con una pipeta Pasteur, se le añade gota a gota ácido nítrico concentrado (2-3 mL). Observar los cambios.
4. CUESTIONARIO 1)
Describa los pasos brevemente de la práctica.
2)
Cuáles pueden ser los principales usos del cobre.
3)
¿Qué cantidad de cobre se obtuvo y cuál es la pureza de la tenorita?
