Universidad del Valle de Guatemala

Facultad de Ciencias y Humanidades

Qumica II

MARIANA LPEZ

Prctica No. 2

REACCIONES QUMICAS DEL COBRE Y PORCENTAJE DE RENDIMIENTO

Josu David Aguilar Monterroso

Carn No. 14582

Seccin 51; No. De Mesa: 6

Viernes 24 de Mayo de 2014.

S U M A R I O

Se tuvo como objetivos familiarizarse con algunos procedimientos bsicos del laboratorio,

conocer el comportamiento qumico de un elemento tpico de transicin, procurar la

obtencin del mayor rendimiento de recuperacin del metal y comprobar cuantitativamente

la recuperacin del metal a travs del clculo y determinacin del porcentaje de

rendimiento. Para ello se utilizaron los reactivos de cido Ntrico, cido Sulfrico, Acetona,

Cobre en alambre, Hidrxido de Sodio y Zinc granulado. La cristalera utilizada fue tres

probetas, una de 10 ml 0.05, otra de 50 ml 0.4 y una de 100 ml 2.5; un Beaker de 250

ml 25 y un agitador de vidrio. El equipo utilizado fueron balanza, papel parafinado, toallas

de papel y una lija. Se hicieron una serie de reacciones, donde se pes el cobre inicial y con

procedimiento en las cual la solucin iba cambiando de apariencia, se obtuvo de nuevo el

cobre, pero de forma granular o estado slido. Se pudo concluir que el cobre se puede

recuperar despus de ser utilizado en diferentes reacciones, pero no se puede recuperar el

100%, ya que el porcentaje de rendimiento obtenido fue de 84.68%

D A T O S, C L C U L O S & R E S U L T A D O S

Tabla 1. Observaciones y/o Descripciones de Reacciones Qumicas

Reaccin Observaciones y/o Descripciones

Cu+4HNO3 Cu(NO3 )2+2NO2(g)+2H2O

Efervescencia prominente, genera

tonalidades verdes-azuladas. En esta

reaccin se puede observar que el cobre se

oxida, cambiando su valencia de 0 a 2, y el

nitrgeno reduce su valencia de 5 a 3

Cu(NO3)2+2NaOH Cu(OH)2 (s)+2NaNO3

Se produce una reaccin exotrmica. Se

obtuvo Nitrato de Sodio (en estado acuoso) y

el Hidrxido Cprico (como precipitado)

Cu(OH)2+H2SO4 CuSO4(s)+H2O(g)+CuO(s)

Al sumergir el tubo de ensayo en agua

caliente, el Hidrxido Cprico se empez a

descomponer el color azul caracterstico del

precipitado hasta tornarse negro. Se obtuvo

xido cprico y agua.

CuO+ H2SO4 CuSO4(s)+ H2O El xido cprico se convierte en Sulfato de

Cobre, reaccin de color celestre

transparente

CuSO4+Zn ZnSO4 +Cu

Se establece que la reaccin es exotrmica.

Ocurre cierta transferencia de electrones

entre el Zinc y Cobre. El Zinc posee una

electronegatividad ms fuerte que el Cobre.

Tabla 2. Cantidad Recuperada de

Cobre por grupo

Nmero de

Grupo

Cantidad Recuperada

de Cobre (grs)

1 0.024

2 0.033

3 0.057

4 0.023

5 0.043

6 0.038

8 0.058

9 0.058

10 0.055

11 0.055

12 0.048

TOTAL 0.429

Porcentaje de Rendimiento

% = (

) 100%

% = (0.429

0.581 ) 100%

% = 84.68%

D I S C U S I N D E R E S U L T A D O S

El objetivo principal de la prctica fue que a travs de diferentes reacciones qumicas, se

pudiera rescatar el cobre, luego que se lograra obtener el cobre en slido, se estableci el

porcentaje de rendimiento del mismo.

Se lij la superficie de un pequeo trozo de cobre, (se realiza esta tcnica para retirarle

cualquier partcula de esmalte que el cable pudiese tener); el mismo tuvo una masa de 0.581

gramos. En la primera reaccin (Ecuacin 1) el trozo pequeo de cobre se sumergi con 5

ml. de cido ntrico, lo que provoc u cambio de coloracin de verde azulado, liberando

Tabla 3. Ecuaciones Involucradas en la Prctica

Cu+4HNO3 Cu(NO3 )2+2NO2(g)+2H2O (Ecuacin 1)

Cu(NO3)2+2NaOH Cu(OH)2 (s)+2NaNO3 (Ecuacin 2)

Cu(OH)2+H2SO4 CuSO4(s)+H2O(g)+CuO(s) (Ec. 3)

CuO+ H2SO4 CuSO4(s)+ H2O (Ecuacin 4)

CuSO4+Zn ZnSO4 +Cu (Ecuacin 5)

gases de color rojizo, se dedujo que es una reaccin oxido-reduccin, pues el cobre con

nitrgeno cambia su valencia respectivamente.

Al mezclarle agua, se pudo observar que la reaccin era exotrmica, ya que la energa del

reactivo era mayor en el producto y se transfiri energa. La tonalidad de la solucin cambi

de verde a celeste claro y se liber NO2 en forma gaseosa, por lo que el procedimiento se

realiz dentro de la campana de extraccin.

Al agregarle Hidrxido de Sodio 3.0M a la solucin, se produjo una reaccin de doble

desplazamiento; el cobre se combin con el Hidrxido formando un precitado de Cu(OH)2 y

el Nitrato se combin con el Sodio, lo cual form una solucin de NaNO3. Por esta razn la

tonalidad de la mezcla cambi a color azul y se cre un slido viscoso y gelatinoso en el

fondo del recipiente.

Luego, se calent agitndose lentamente con cuidado hasta que se obtuvo un color negro.

Al llegar al punto de ebullicin se deshidrat el Cu(OH)2 donde se form el precipitado de

color negro CuO. Aqu es donde ocurre un desplazamiento doble, en la cual se form CuSO4 y CuO en forma slida y se liber el H2O de forma gaseosa.

Se dej asentar el precipitado negro, para luego poder decantarlo con facilidad. Lo que se

removi cuando se decant fue el NaNO3. Lo mismo se hizo despus de agregarle el agua

caliente: dejar asentar y decantar las posibles sales que contuvieran. Por ltimo se hizo lo

mismo con cido Sulfrico. En esta reaccin el Permanganato del H2SO4 reaccion con el

Cobre del CuO, lo que produjo un precipitado de CuSO4 y el agua se torn nuevamente

celeste transparente ya que el O2 se mezcl con H2 del H2SO4. Obteniendo CuSO4 en forma

lquida.

Se agreg en la campana de extraccin 2.0 gr de zinc metlico, el cual se agit hasta que

se decolorara la mezcla y se consumiera el zinc. Al agregar el Zn, este reaccion con el SO4

del CuSO4, y qued el Cobre en estado slido de color rojizo en el fondo del Tubo de Ensayo.

Se decanta con agua destilada, etanol y acetona para liberar todas las impurezas que esta

mezcla pudiese haber tenido. Esta reaccin libera H2 en estado gaseoso por lo que se

calent en bao de vapor. Al lavar el compuesto que se removi fue el ZnSO4, dejando

solamente el cobre.

Al enfriarse la mezcla se vuelve a pesar dando como resultado 0.038 0.001 gramos de

Cobre en estado slido. Al recaudar todos los pesos, se recuper 0.492 0.001 gramos de

cobre, obteniendo un porcentaje de rendimiento de 84.68%. Se percat que se perdi

15.32% del producto y se consider a que se perdi parte del cobre durante todas las

reacciones qumicas sometidas; probablemente pudo haber sido a la hora de decantar, lo

cual puede ser una posible fuente de error. Un factor que influencia tambin al procedimiento

es la diferente temperatura que hay en el entorno, o no agregar la cantidad necesaria de

sustancias tal y como se necesita. Las recomendaciones seria pesar con precisin los que se

necesite, decantar y agitar cuidadosa y lentamente y por ltimo seguir las instrucciones al pie

de la letra, as se evitan desperfectos en las reacciones.

C O N C L U S I O N E S

El cobre se puede recuperar despus de ser utilizado en diferentes reacciones, sin

embargo, no se puede recuperar la totalidad del producto, pues el porcentaje de

rendimiento lo refleja.

Por medio de las diferentes reacciones que se hicieron se pudo conocer los diferentes

procedimientos bsicos del laboratorio y el comportamiento qumico de un elemento

tpico de transicin, el cual en este caso fue el cobre.

Por medio del porcentaje de rendimiento se pudo determinar el porcentaje de cobre

que se recuper despus de haberlo mezclado con diferentes sustancias.

A P N D I C E

Calcular el Volumen Terico del Etano

C2H2+ 2H2 C2H6

= 25L de C2H2

Nmero de Moles o C2H2 = 1 o 2H2 = 2 o C2H6 = 1

Resolucin del Problema

2 = 80

= 40L (Volumen Terico de Etano)

Porcentaje de Rendimiento

% = (

) 100%

% = (25 C2H640 C2H6

) 100%

% = 62.5%

R E F E R E N C I A S B I B L I O G R A F I C A S

Chang, R., Goldsby, K., 2013. Qumica. 11a. ed. Mxico. Mc GrawHill. 1,107 pgs.

Zumdahi, S. 2007. Fundamentos de qumica. Mxico, Distrito Federal. McGrawHill