EL CICLO DEL COBRE

EL CICLO DEL COBRE
Objetivos
•
Observar una secuencia de reacciones del cobre que forman un ciclo
•
Aprender a registrar observaciones referentes a las reacciones químicas y
agruparlas utilizando un esquema de clasificación simple
•
Practicar técnicas cuantitativas sencillas de laboratorio y determinar el
porcentaje de cobre recuperado
Material
9 Vasos de precipitados
9 Pipeta y bomba
9 Soporte, nuez y pinza
9 Embudo cónico
9 Bomba de vacío
9 Agitador de vidrio
9 Probeta 100 ml
9 Frasco lavador
9 Trípode y rejilla
9 Mechero Bunsen
9 Cobre (virutas)
9 Ácido nítrico comercial
9 Hidróxido de sodio 3
9 Ácido sulfúrico 6 M
9 Cinc
9 Espátula fina
9 Vidrio de reloj
de 50 y 250 ml
M
9 Metanol
Operaciones a realizar
Antes de empezar a trabajar es imprescindible que todos los alumnos lleven el
material de protección: guantes y gafas
Transformación del cobre en nitrato de cobre (II)
1.- Comprueba que tu vaso de precipitados se encuentra limpio y seco, y
determina su masa hasta la centésima de gramo
Masa vaso precipitados vacío
………………………………. g
2.- Con el vaso en la balanza, añade aproximadamente 0,50 g de virutas de
cobre. Anota exactamente su masa
Masa vaso precipitado + virutas de Cu ………………………………. g
3.- Mide con tu pipeta 10 ml de ácido nítrico comercial y deposítalo en tu vaso
de precipitados de 50 ml. Llévalo a tu mesa y deja la pipeta en lugar
seguro.
4.- Coloca el vaso debajo del embudo cónico que está unido a la bomba de
vacío. Abre el agua para conseguir un buen vacío debajo del vaso
5.- Con la pipeta toma 4 cm3 de ácido nítrico comercial de tu vaso pequeño y
deposítalos dentro del vaso de reacción. Agita suavemente el vaso para
conseguir que todo el cobre reaccione, mientras otro compañero limpia
bien la pipeta.
6.- Anota las observaciones que realices mientras transcurre la reacción, la
cual terminará al cabo de 5 minutos
Observaciones
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6.- Una vez que hayan desaparecido todos los gases, retira el vaso del
embudo y añade agua destilada hasta la marca de los 100 ml. Anota tus
observaciones
Observaciones
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Transformación del nitrato de cobre (II) en hidróxido de cobre (II)
1.- Toma con la probeta 30 cm3 de la disolución de hidróxido de sodio 3 M
2.- Al mismo tiempo que se agitamos el contenido del vaso de precipitados,
añadimos el contenido de la probeta
3.- Mientras uno anota las observaciones que se hayan realizado, otro limpia y
seca bien la probeta para posteriores operaciones
Observaciones
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Transformación del hidróxido de cobre (II) en óxido de cobre (II)
1.- Enciende el mechero Bunsen, consigue una llama media y colócalo debajo
del trípode con la rejilla
2.- Coloca el vaso de precipitados sobre la rejilla y sin dejar de agitar
continuamente calienta el contenido del vaso
3.- La reacción transcurre al cabo de 10 minutos. Hay que evitar la ebullición
del contenido del vaso, para lo cual retira el mechero Bunsen si ves que
esta se produce
4.- Una vez apagado el mechero, continúa agitando durante un minuto más,
procurando recuperar todo el sólido que haya podido quedarse por las
paredes. Anota todas tus observaciones
Observaciones
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Transformación del óxido de cobre (II) en sulfato de cobre (II)
1.- Mientras se enfría ligeramente el contenido del vaso de precipitados, mide
25 cm3 de ácido sulfúrico 6 M con ayuda de la probeta
2.- Sin dejar de agitar, añade el contenido de la probeta sobre el vaso. La
reacción se completa al cabo de 2-3 minutos. Anota tus observaciones
Observaciones
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Transformación del sulfato de cobre (II) en cobre
1.- Determina la masa del vidrio de reloj
Masa vidrio de reloj vacío
………………………………. g
2.- Con ayuda de la espátula añade aproximadamente 1,20 g de cinc en polvo
Masa vidrio de reloj + cinc
………………………………. g
3.- Sin dejar de agitar, añade todo el cinc sobre el vaso de precipitados. Anota
tus observaciones
Observaciones
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4.- Continúa agitando hasta que la reacción transcurra completamente. Esto lo
observarás cuando deje de haber burbujas.
5.- Si al detenerse la reacción se observase cinc sin reaccionar, pide al
profesor el ácido clorhídrico comercial y añade con la pipeta 5 cm3. Limpia
bien la pipeta si fuese necesario
6.- Decantar el líquido que sobrenada, evitando perder el cobre producido.
Añade 5 cm3 de agua destilada, agita bien la mezcla y decanta de nuevo el
líquido sobrenadante
7.- Repite el lavado con agua destilada dos veces más
8.- Tras el último lavado, añade 5 cm3 de metanol. Agita bien la mezcla,
decanta el líquido sobrenadante e introduce el vaso en el interior de la
estufa.
9.- Limpia bien todo el material utilizado y déjalo encima de la mesa
10.- En el primer recreo del día siguiente acude al laboratorio para retirar el
vaso del interior de la estufa.
11.- En el segundo recreo acude al laboratorio a determinar la masa del vaso
de precipitado con el cobre que has recuperado. Anota su masa
Masa vaso precipitado + cobre recuperado
………………………………. g
Cuestiones
a)
Escribe e indica en que parte de la práctica se produjeron las reacciones
que a continuación te mostramos. Ajusta cada una de ellas:
Óxido de cobre (II) + ácido sulfúrico → sulfato de cobre (II) + agua
Cobre + ácido nítrico → nitrato de cobre (II) + tetróxido de dinitrógeno +
agua
Sulfato de cobre (II) + cinc → sulfato de cinc + cobre
Hidróxido de cobre (II) + calor → óxido de cobre (II)
Nitrato de cobre (II) + hidróxido de sodio → Hidróxido de cobre (II) +
nitrato de sodio
b) Construye un diagrama en el que se muestre el ciclo de cobre con el que
has experimentado
c)
Busca en libros de química el nombre de las reacciones que han tenido
lugar en el ciclo del cobre
d)
Calcula el porcentaje de cobre que has recuperado (apartado de cálculos y
gráficas). Si no fuese del 100 %, indica en que operaciones de las
realizadas has podido perder cobre
e) ¿A qué se debe la distinta apariencia que tiene el cobre antes y después
del ciclo?
f)
Busca tres aplicaciones del cobre en la vida diaria