QUÍMICA Inorgánica INFORME - Reacciones Completas con el Cobre

Reacciones completas con el Cobre

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL Área Académica de Ciencias Básicas

INFORME # 8 REACCIONES COMPLETAS CON EL COBRE QU – 215 B Realizado por:

Mesa: I-2

Talaverano Rojas, Daniel

20081312B

Villavicencio Ramos, Daniel

20090268B

Profesores de la práctica:

NOTA:

Ing. Pajares Briones, Elmo Ing. Rojas Orosco, Janet Periodo Académico: 2010 – II Fecha de realización de práctica: 2 de noviembre de 2010 Fecha de presentación del informe: 9 de noviembre de 2010

LIMA – PERÚ Laboratorio de Química Inorgánica


ÍNDICE I. II. III.

Caratula. Índice. Parte Experimental. III.1.- Objetivos. III.2.- Tarea Previa. III.3.- Procedimiento Experimental. Experimento Nº1: Realiza la secuencia química siguiente, utilizando 0,2 g de cobre metálico aproximadamente. (2 laminillas). III.4.- Reacciones Químicas Balanceadas. III.5.- Conclusiones.

IV.

Cuestionario.

V.

Bibliografía.

Laboratorio de Química Inorgánica


REACCIONES COMPLETAS CON EL COBRE III.1 Objetivos: 



Aprender que condiciones experimentales favorecen la culminación de una reacción química (leyes de Berthollet) preparando una serie de compuestos, en una secuencia química que comienza con una sustancia y termina con la misma. Desarrollar la habilidad en el trabajo de laboratorio, que será fácilmente comprobada calculando el porcentaje de recuperación de la sustancia inicial utilizada.

III.2 Tarea Previa: Pictogramas: ACIDO CLORHIDRICO (HCl): Riesgo principal: corrosivo. Riesgos: el acido clorhídrico es altamente corrosivo y causa serias quemaduras a la piel y los ojos y problemas respiratorios aguas y crónicas. Precauciones: evitar el contacto con la piel, los ojos y la ropa. Usos y/o aplicaciones: en acidificados (activación) de pozos petroleros, producto intermedio químico, reducción de minerales, decapado o limpiado de metales. ACIDO NÍTRICO (HNO3): R35/50: Provoca quemaduras graves. Muy toxico para los organismos acuáticos. S26: En caso de contacto con los ojos, lávese inmediatamente con abundante agua y acúdase al médico. S36/37/39: Usar indumentaria adecuada para protección . Precauciones: evitar el contacto con la piel, los ojos y la ropa. Usos y/o aplicaciones: Se utiliza para fabricar explosivos como la nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), así como fertilizantes como el nitrato de amonio. Tiene usos adicionales en metalurgia y en refinado, ya que reacciona con la mayoría de los metales y en la síntesis química. ACIDO SULFÚRICO (H2SO4): R35: Provoca quemaduras graves. S26: En caso de contacto con los ojos, lávese inmediatamente con abundante agua y acúdase al médico. S30: No echar jamás agua a este producto. Usos y/o Aplicaciones: En la fabricación de abonos, explosivos, tintes, otros ácidos, papel y cola, en la purificación de petróleo, en la oxidación de metales. Ingrediente de los detergentes para baños, limpiadores de cañería, compuestos antioxidantes, y fluido de los acumuladores de automóviles.



CARBONATO DE SODIO (Na2CO3): Ingestión: causa irritación. Inhalación: dañina, deben evitarse especialmente exposiciones prolongadas. Piel: irritaciones y posibles quemaduras. Ojos: irritación grave, posiblemente con heridas graves. Usos y/o Aplicaciones: Preparación de sales de sodio, fabricación de vidrio y jabón, blanqueo del hilo y del algodón, lavado de telas, detergente de uso general; en la industria fotográfica y en química analítica. DIÓXIDO DE NITRÓGENO (NO2): Riesgo principal: Toxico. Riesgos: Gas (color amarillo - marrón) irritante en exposiciones prolongadas. Precauciones: Evite respiración del gas. Evítese derrames y contactos con la piel, ojos y ropas del gas licuado. Utilícense medios adecuados de ventilación o equipos personales. No manipularlo ni utilizar hasta no haber tomado los medios de seguridad adecuados. HIDRÓXIDO DE SODIO (NaOH): S 35: Provoca quemaduras graves. S 26: En caso de contacto con los ojos, lávese inmediatamente con abundante agua y acúdase al médico S 45: En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible muéstrele la etiqueta). Usos y/o aplicaciones: usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos y detergentes. Además es usado en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. SULFATO DE COBRE (CuSO4): R22/36/38: Nocivo por ingestión. Irrita los ojos y piel. R50/53: Muy toxico para los organismos acuáticos. S22/60: No respirar el polvo. Elimínese el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Usos y Aplicaciones: En el tratamiento de aguas es usado como alguicida, y tiene numerosas aplicaciones: fabricación de concentrados alimenticios para animales, abonos, pesticidas, recubrimiento galvánico, industria del petróleo, caucho sintético, industria del acero. SULFATO DE ZINC (ZnSO4): R36/38: Irrita los ojos y la piel. R50/53: Muy toxico para los organismos acuáticos, pueden provocar a largo plazo efectos negativos para el medio acuático. S22: No respirar el polvo. S60: Elimínese el producto y su recipiente como residuos peligros.



Experimento Nº1: Realiza la secuencia siguiente, utilizando para ello 0,2 g de cobre metálico aproximadamente (2 laminillas).

a) 3 Cu(s) + 8 HNO3

3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

Observaciones: 

Al agregar el acido al tubo de ensayo con el metal dentro se observa desprendimiento de un gas color (marrón - amarillo).



El metal empieza a corroerse.



Se forma una solución color celeste.

b) Cu(NO3)2(ac) + Na2CO3(ac)

CuCO3(ac) + 2NaNO3(ac)

Observaciones: 

Al agregar carbonato de calcio a la solución observamos que del fondo de la solución se forman pequeñas burbujas hacia la superficie.



Se forma un pequeño precipitado y la solución es de color turquesa.

c) CuCO3 + 2HCl(ac)

CuCl2 + H20(l) + CO2(g)

Observaciones: 

Al agregar el acido, el precipitado se disuelve completamente y se forma una solución color verdoso.

d) CuCl2(ac) + 2NaOH(ac)

Cu(OH)2(ac) + 2NaCl(s)

Observaciones: 

Al agregar la base observamos la formación de un precipitado color blanquecino también notamos que se incrementa la temperatura de la solución por lo tanto es exotérmica.



Luego de agregar la base y someter a calentamiento se obtuvo un precipitado color negro.

e) CuO(s) + H2SO4(ac)

CuSO4(ac) + H20(l)

Observaciones: 

Al agregar el acido sulfúrico la solución se torna de color celeste.



f) CuSO4(ac) + Zn(s)

Cu(s) + ZnSO4(ac)

Observaciones: 

Al agregar la granalla de zinc la solución empieza a burbujear alrededor de la granalla y la solución de torna incolora.



Obtenemos un precipitado color marrón.

III.4 Reacciones Químicas Balanceadas: 

3 Cu(s) + 8 HNO3

3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H 2O



2NO(g) + O2(g)



Cu(NO3)2(ac) + Na2CO3(ac)



CuCO3 + 2HCl(ac)



CuCl2(ac) + 2NaOH(ac)



Cu (OH)2(ac) + Calor



CuO(s) + H2SO4(ac)



CuSO4(ac) + Zn(s)

2NO2(g) CuCO3(ac) + 2NaNO3(ac)

CuCl2 + H20(l) + CO2(g) Cu(OH)2(ac) + 2NaCl(s) CuO(s) + H20(l) CuSO4(ac) + H20(l) Cu(s) + ZnSO4(ac)

III.5 Conclusiones: 

Al inicio la reacción de se realizo en la campana extractora debido a que los gases que se desprenden son altamente tóxicos (dióxido de nitrógeno) que se forma de la reacción del NO (monóxido de nitrógeno) que se obtiene de la reacción más el oxigeno del ambiente.



La coloración azul de la solución se debe al nitrato de cobre (II).



Se comprueba que podemos realizar reacciones secuenciales y culminar con la misma sustancia con la cual se empieza (Ley de Bertollet).



Al final la masa de cobre obtenido es menor debido a que se trata de un cobre más puro, libre de impurezas.



IV. Cuestionario: 1. Haga un esquema secuencial, para indicar todos los pasos seguidos, indicando todos los productos principales.

Cu

Paso II + NAOH

Cu(NO3)2

CuCO3

PASO V + NaOH (hasta que se forme precipitado color blanco).

CuCl2

CuO

CuSO4

Paso I + HNO3 (hasta disolver todo el metal).

Paso III + Na2CO3 (hasta no observar desprendimiento de gas y forme cristalitos).

Paso IV + HCl (dejar caer gota por gota al papel filtro que contiene el precipitado).

PASO VI + calor (hasta que se observe cambio de color)

PASO VII + H2SO4 (hasta observar cambios) .

PASO VII + Zn(s) (hasta que la solución sea incolora).

Cu



2. Al reaccionar 5mL. de nitrato de plomo 0,2 M con 2mL. de sulfato de cobre 0.3 M. a) ¿Cuántos gramos de cada reactivo se usaran inicialmente? b) ¿Cuál es el reactivo limitante? c) ¿Qué producto se obtiene y cuál es su formula y qué color es el precipitado? Sol:

a) 

Hallando Masa Pb(NO3)2

Sabemos que: Entonces: n sto = V sol. . M= 5 x 10 -3 x 0.2 = 10 -3



Hallando Masa CuSO4 n sto = V sol. . M= 2 x 10 -3 x 0.3 = 6 x 10 -4

b) se sabe que la reacción es :

El reactivo limitante es el CuSO4 por que se encuentra en menor proporción.



c) De la ecuación sabemos que los nitratos son solubles en agua incluyendo el nitrato de cobre Cu(NO3)2. Mientras que la mayoría de sulfatos son insolubles en agua, es así que el sulfato de plomo es el precipitado de color blanco.

VI. BIBLIOGRAFIA:

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Demitras “Química inorgánica” Enciclopedia interactiva Microsoft Encarta 2006. Introducción a la Química Industrial. A. Vian Ortuño. Ed. Reverté.

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Manku “Principios de Química Inorgánica.

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Química Analítica Aplicada. V. Villavecchia. Ed. Gustavo Gil. Valenzuela “Química Inorgánica”

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