Universidad Nacional Autónoma de México.

Colegio de Ciencias Humanidades- Naucalpan

Concentración de minerales y métodos de obtención de metales.

Química 3 Grupo 508

INTEGRANTES:

EDGAR MARTNEZ MARTINEZ

CARBAJAL ESPEJEL KARINA

Actividad 7 y actividad 11

Método hidrometalúrgico de lixiviación de

Tenorita y Malaquita&

Obtención de Cobre por electrolisis a partir de CuSO4

(Solución)

En qué consiste el proceso de Lixiviación acida en un material de clase IV o V y con qué finalidad se hace?

¿Qué necesitamos para realizar la Lixiviación de un mineral en el laboratorio?

¿Qué importancia tiene la Lixiviación ácida en la obtención de metales a partir de minerales que contiene como aniones: oxido o carbonatos?

OBJETIVOS

La Lixiviación es un proceso de carácter hidrometalúrgico, el cual consiste en la obtención de cobre que se encuentra en minerales oxidados, los cuales son separados a través de la aplicación de una disolución de ácido sulfúrico y agua.

Los Procesos Hidrometalúrgico para lixiviación de cobre se usan en minerales que contienen cobre de baja ley (bajo porcentaje del metal).

Los minerales de óxidos del cobre pueden lixiviarse por cualquier método (en terrenos, en montones o en tanques) ya que el oxido de cobre pasa fácilmente a la solución salina de cobre mediante la acción de reactivos lixiviantes (ácidos diluidos)

como: ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y en ocasiones ácido nítrico.

Frágil, con una dureza de 3 a 5 en escala de Mohs, densidad 5.6 - 6.6 g/mL. Soluble en ácidos diluidos.

CuCO3 + H2SO4 CuSO4 +CO2 +H2O

CuO+H2SO4 CUSO4 + H2O

La Tenorita es un mineral que está formado primordialmente por óxido de cobre ll, cuya fórmula es CuO, la tenorita presenta las siguientes características

Tenorita

Malaquita

HIPOTESIS

A partir de la lixiviación de la tenorita y de la malaquita obtendremos una solución salina que ayudará a el proceros de obtención de cobre ( electrolisis) .

Material Reactivos

2 Papel Filtro Mineral Malaquita (CuCO3)triturado

Balanza Digital Mineral Tenorita (CuO)triturado

Bureta de 50 mL. Ácido sulfúrico (H2SO4) 1:4

Matraz Erlenmeyer de 125 mL. Carbonato de Sodio (Na2CO3)

Probeta de 50 mL.  

Embudo de plástico  

Matraz Aforado de 100 mL.  

Procedimiento

Pesar metal

Vacear metal Agregar agua destilada

Agregar ácido sulfúrico

Mezclar

Filtrar mezcla

Observar solución

Cuestionario

¿Qué observas cuando adicionas el ácido sulfúrico? R:diversos cambios físicos y Químicos¿Observaste Cambios físicos? (Si) (No) ¿Cuáles?

R: Sí, cambio de solido a liquido (Disolución)

¿Hubo indicios de cambios químicos? (Si) (No) ¿Cuáles?

R:Sí , efervescencia , cambio de color en ambos minerales

¿Cambios de temperatura? (Si) (No) ¿Cómo fue? R: Sí aumento un poco la temperatura en la malaquita

¿Qué reacción ocurrió?R: Obtención de una solución salina

ecuaciones químicasTenorita

CuO+ H2SO4 CuSO4 +CO2 +H2O

MALAQUITA:

-

CuCO3 + H2SO4 → CuSO4 + CO2 + H2O

¿Qué criterio utilizarte para considerar la reacción química?

R: los cambios que se dieron como la efervescencia .

Conclusiones

Para finalizar la practica es importante resalta que se pudimos observar las características físicas y químicas de la malaquita y la tenorita; tales como el color, obtención de CO2 además se pudo observar efervescencia en las reacciones . En conclusión es esta practica se da usa solubilidad, obteniendo sal de cobre más un ion de carbonato.

Obtención de Cobre por electrolisis a partir de CuSO4 (Solución)

Malaquita → fácilmente soluble en H2SO4

CuCO3 + H2SO4 → CuSO4 + CO2 + H2O

Sal-> CuSO4

Una propiedad especial de este mineral MALAQUITA es que es efervescente al toque con ácido clorhídrico, sulfúrico e incluso con nítrico diluido, produciendo una solución de color verde o azul turquesa

Objetivos.

1.- Conocer mas sobre la Electroquímica y el método de Electrolisis.

2.- Separar por medio de electrolisis, al cobre del sulfato.

3-. Observar las reacciones, y los productos finales de la electrolisis.

HipótesisAl poner la solución de Sulfato de

cobre, con agua, y realizar la electrolisis, vamos a obtener átomos de cobre (cationes) de carga positiva, que se quedaran unidos al electrodo (catión) de carga negativa , debido a que cargas opuesta se atraen, lo mismo con en Ánodo y el anión sulfato. Que al ser inestable se juntara con el agua de la solución, formando acido sulfúrico y oxigeno.

Preparación.

se logra de forma industrial por la acción del ácido sulfúrico en una variedad de compuestos de cobre (II), tales como Óxido de cobre (II) Tenorita y de carbonato del cobre, Malaquita. Por lixiviación acida, Tales reacciones se consideran reacciones de oxidación-reducción, también llamadas redox.

Procesos de separación del cobre del CuSO4

ELECTROQUÍMICAConducción electrolítica

La Electroquímica trata de la interrelación de los fenómenos químicos y eléctricos, así como del

estudio de las propiedades eléctricas de las soluciones de los electrolitos, estableciendo una relación

entre la acción química y eléctrica de tales sistemas.

Se denominan conductores de primera especie o electrónicos a los metales sólidos o fundidos y ciertas sales sólidas (sulfuro cúprico, sulfuro de cadmio) que conducen la corriente eléctrica sin experimentar alteración alguna

Celda electroquímica Los conductores de segunda

especie o electrolíticos son los que experimentan transformación química al paso de la corriente eléctrica como las soluciones de electrolitos fuertes y débiles, sales. La transferencia electrónica tiene lugar por migración iónica. Esta migración involucra no sólo una transferencia de electricidad sino también el transporte de materia de una parte a otra del conductor, acompañado de cambios químicos en los electrodos

Una celda electroquímica simple contiene un par de electrodos de material inerte, por ejemplo platino, conectados a una fuente de corriente y sumergidos en una solución acuosa de un conductor de segunda especie. El electrodo conectado al lado negativo de la fuente se denomina cátodo y es aquel por el cual entran los electrones a la solución procedentes de la fuente, por ejemplo, una batería. Al mismo tiempo, el electrodo conectado al lado positivo de la batería se denomina ánodo, por el cual salen los electrones de la solución y regresan a la batería.

Al cerrar el circuito, los iones negativos o aniones, emigran hacia el ánodo en donde se oxidan,

mientras que los iones positivos o cationes van hacia el cátodo en donde se reducen. Como estas partículas están cargadas, su movimiento constituye una comente eléctrica. Los aniones se mueven hacia el ánodo y de aquí que los electrones son transportados por estos iones desde el cátodo

El proceso del paso de corriente por un conductor electrolítico con todos los cambios químicos y migratorios asociados, se denomina

electrólisis.

Electrólisis En nuestro experimento:

La electrólisis o electrolisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación).

Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo).

Al diluir el CuSO4 en agua , se disocia en iones cobre positivo en iones sulfato negativo. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones de cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan y se depositan en el electrodo como átomos de cobre. Los iones de sulfato, al descargarse en el electrodo positivo , son inestables y se combinan con el agua de la solución formando acido sulfúrico y oxigeno.

Materiales Reactivos.

Dos electrodos de grafito

Fuente de poder o pila seca

Celda Voltaica

2 cables con caimanes

Balanza digital

Disolución de sulfato de cobre obtenida por lixiviación

Procedimiento.

Diluir el sulfato de cobre, con 150mL de agua destilada.

Pesar los electrodos.

0.40 gramos.

Conectar electrodos, a la fuente de poder.

Iniciar electrolisis, observa cada 2 minutos por 20 minutos.

Resultados

.56 gramos

Resultados.

Cátodo amarillo (negativo): Átomos de Cobre

Ánodo rojo (positiva) : Acido sulfúrico y oxigeno.

Reacciones químicas.

Lixiviación acida. MALAQUITA

CuCO3 + H2SO4 → CuSO4 + CO2 + H2O

Electrolisis.

CuSO4 →Cu + SO4

Eletrodos:

Catodo (-) = Entran los electrones de la fuente a la solución. Atraer a los INONES cobre (+, cationes) , Estos se descargan al ganar electrones Reduciendo al Cu. Y dejándolo como Cobre puro. En el electrodo.

Ánodo (+) =Salen los electrones, de la solución a la fuente. Atraen los IONES de Sulfato (-, aniones) se descargan al perder electrones Oxidándose , y dejando al sulfato suspendido con el agua de la disolución.

BIBLIOGRAFIA.

http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r56036.PDF