4 de Abril de 2013. El estudiante llevará a cabo un proceso estequiométrico y realizará los cálculos correspondientes. Aplicará la Ley de la conservación.

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1 4 de Abril de 2013

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3 El estudiante llevará a cabo un proceso estequiométrico y realizará los cálculos correspondientes. Aplicará la Ley de la conservación de la materia en un proceso de transformación del elemento cobre en sus diversos compuestos. El estudiante desarrollará la experiencia en el manejo de procedimientos fundamentales de laboratorio como son: decantación, filtración y purificación de un precipitado.

4 La ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov- Lavoisier fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Se puede enunciar como “En una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”. La Ley de la conservación de la materia señala que la cantidad de materia se mide por su peso; como el peso permanece constante durante cualquier reacción química, la materia también permanece constante. Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación o la destrucción de materia sino únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes

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6 1-. Calcular teóricamente la cantidad de cloruro de cobre que se obtendrá a partir de 0,1 g. de metal de cobre. A partir de ella calcular también el rendimiento de su proceso hasta obtener nuevamente el cobre metálico. Peso molecular Cu Cu 63.54 N 14*2 O 16*6 = 63.54 g/mol= 187.54 g/mol

7 Peso molecular Cu 63.54 N 14*2O 16*2 O 16*6H 1*2 = 187.54 g/mol=97.54 g/mol

8 Peso molecular Cu 63.54 O 16*2S 32 H 1*2O 16*4 =97.54 g/mol=159.54 g/mol

9 Peso molecular Cu 63.54*3 S 32*3P 30.97 O 16*12O 16*4 =159.54 g/mol =285.59 g/mol

10 Peso molecular 3CuCl Cu 63.54 * 3 P 30.97 Cl 35.45* 3 O 16*4 =285.59 g/mol =296.97 g/mol

11 2-.Investigar los conceptos de formula química, reacción química, ecuación química y porcentaje de rendimiento.

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13 En la primera parte se llevo una serie de reacciones en las cuales empezamos convirtiendo el cobre en Nitrato de cobre, de ahí en hidróxido de cobre, después pasamos a sulfato de cobre, y al termino el fosfato de cobre, esta serie ordenada fue para llegar a completar nuestro experimento. El cobre metálico pasa por muchos compuestos para llegar a ser cada uno de los mencionados anteriormente; para ser nitrato paso por acido nítrico, etc. Parte 2: papel filtro pesó 2.1732 Se filtró el fosfato de cobre generando una sustancia transparente, mientras que el papel filtro quedo un residuo solido color azul. El solido obtenido en el paso anterior fue necesario para añadirle HCL y formar una sustancia verdosa hasta dejar limpio el papel filtro. Posteriormente se añadió al cloruro de cobre un pedazo de cinta de magnesio hasta que quedo rojo. Resulto fino. Se volvió a filtrar para que queda el cobre. Se llevo a la estufa a 110°c

14 Cuando se agregó HCl al cobre se esperaron aprox. 5 min. En este tiempo vi como poco a poco se empezaba a desaparecer el alambre de cobre que había hasta volverse homogénea la solución Se le agrego NaOH generando una solución más espesa de la que se podía observar un precipitado azul e igualmente la coloración se volvió más fuerte. Tuvimos que agregar más NAOH hasta que el papel tornasol se volviera azul Agregue ácido sulfúrico a la solución y casi inmediatamente se veía el cambio pasando de un aspecto espeso y color azul rey a un tono azul transparente que no presentaba rastro del precipitado anterior. Agregamos fosfato de sodio en bastante cantidad pero el precipitado no se formó mucho, incluso su aparición fue mínima y tardo considerable tiempo pese a que agitamos insistentemente. Probamos el nivel de acidez y como aún era alto pusimos más NaOH hasta lograr que fuera alcalino.

15 Tras filtrar el fosfato de cobre, al residuo sólido le agregamos acido clorhídrico. Este nuevo compuesto (Cloruro de sodio) se hizo reaccionar con cinta de magnesio en bastante cantidad hasta que se formó un precipitado oscuro y la solución cambiara de color. El precipitado se filtró por completo y se puso a secar en el horno. Al pasar una hora se saco del horno y se peso el papel filtro junto con el solido comparando el peso inicial y el final de acuerdo a los calculos específicos. El porcentaje de rendimiento resulto en 74%.

16 En este primer paso el alambre de Cobre junto con el nitrato comenzó lentamente a deshacerse alrededor de 5 minutos. Posteriormente se agregaron 20 ml de agua destilada y aproximadamente 3 ml de sosa para que la sustancia hasta ahora obtenida se volviera alcalina, a la cual se le agrego sulfato de cobre. La sustancia al combinarse con la sosa adquirió un tono azulado y transparente. Al agregarle los 10 ml de fosfato de cobre la solución se nos volvió ácida por lo tanto fue necesario agregar nuevamente un poco de sosa. Para ello fue necesario checar constantemente el pH.

17 Se filtró el fosfato de cobre generando una sustancia transparente, mientras que en el papel filtro quedó como residuo un sólido azul. Al sólido obtenido se le añadió HCl para formar una sustancia verdosa. Posteriormente se añade al cloruro de cobre un pedazo de cinta de magnesio, hasta que la sustancia pierda el color verdoso. En nuestro caso al resultar muy fino el cobre obtenido la sustancia se tornó de un rojizo oscuro. Fue necesario filtrar para que en el papel filtro quedará el puro cobre. Para finalizar el papel filtro junto con el sólido se llevó a calentar a 110º C.

18 Se fue a pesar el cobre y su peso es: 0.1076. Al cobre se le agrega aproximadamente 2ml de nitrato. Se procedió a pesar 5mn. Se deja hasta que se disuelva el cobre Se pasa a agregar lo que son 20 ml de agua destilada. Se le añadió aproximadamente 3ml de sosa (esto fue colocado gota a gota con mucho cuidado) para que la sustancia lograra volverse alcalina y por último se le agrego sulfato de cobre. Al agregar la sosa la sustancia se convirtió en una sustancia aún más azul y espesa. Al agregarse el ácido sulfúrico la sustancia pasa de su anterior estado espeso y azul a una transparente pero de un color azul claro como cristalino. El fosfato de cobre formado se filtró y se obtuvo un precipitado. A tal precipitado se le agrego HCL y a la nueva sustancia se agregó cinta de magnesio para formar un nuevo precipitado oscuro y cambio de color en la solución. El precipitado se puso a secar y una hora despues se realizaron los pesajes y cálculos necesarios.

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27 Peso del cobre inicial = 1.1076 gr. Peso del papel filtro= 2.1732 gr. Después de retirar del horno… Peso del papel filtro (c/cobre)= 2.2529 gr. Cantidad de cobre re obtenido (Peso experimental)= 2.2529gr -2.1735gr = 0.0797 gr.

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29 Durante la primera parte… Se pretende que sin importar los cambiar físicos realizados en nuestra solución inicial no afecten el peso de la materia por lo que en la segunda parte se comprobara que así sea. Al hacer la parte 2 lo que se pretendía hacer con la cinta de magnesio era formar de nuestro cobre y que comprobáramos la ley de la conservación de la materia, Esto se debe a que no se pierde la materia si no que cambia, se transforma y así fue como al filtrar el contenido que nos quedó y luego al llevarlo a la estufa de secado y al pesarlo nos dio una pérdida de la materia.

30 Se llevaron a cabo una serie de procesos ordenados para hacer reaccionar diferentes compuestos que involucraban el cobre en la composición de cada uno. Pasamos del cobre metálico a obtener nitrato de cobre, después a hidróxido de cobre, continuamos con la obtención de sulfato de cobre y por ultimo fosfato de cobre. Para lograrlo, cada uno de los productos fue sometido a la reacción con diferentes reactivos: HCl, NaOH y fosfato de sodio. Se pretendía que sin importar las reacciones y cambios físicos realizados en nuestra solución inicial afectarán el peso de la materia, pero en la segunda parte al re obtener el cobre se calculó el porcentaje de rendimiento el cual fue de 74% debido a una perdida de masa del soluto(cobre) que suponemos se debió a dejar residuos mínimos durante el transcurso de nuestra practica.

31 Esta conclusión corresponde a lo comprendido durante la parte I de la práctica. Por medio de la cual tratamos de comprobar la ley de la conservación de la materia. Para ello realizamos una serie de pasos que dieron origen a diferentes sustancias que incluían cobre. Primero el alambre de cobre se oxido por acción del ácido nítrico dando origen al nitrato de cobre. Posteriormente al agregarle hidróxido de sodio este se volvió alcalino, formándose así el hidróxido de cobre. Al precipitado formado se le añadió ácido sulfúrico hasta que se disolvió y se convirtió en sulfato de cobre, por último la sustancia resultante se transformó en fosfato de cobre al mezclarse con fosfato de sodio. El resultado se selló con un tapón de látex para continuar en la siguiente sesión.

32 Retomando la práctica de Laboratorio de la sesión anterior se continuó con la parte 2, en la cual se comenzó con la preparación del cloruro de cobre a partir de la sustancia obtenida en la primera parte que era fosfato de cobre…así sucesivamente se realizaron procedimientos similares, en cuanto al proceso de transformación de una sustancia a otra, hasta concluir con la obtención del cobre metálico.

33 A lo largo de esta práctica pude aprender que al hacer el proceso estequiometrico pudimos realizar una serie de experimentos para comprobar lo que fue la ley de la conservación de la materia. Con esta práctica pudimos hablando en general como nosotros fuimos agarrando experiencia en los procedimientos de purificación. El resultado del cobre que se obtuvo al final difiere un poco con la cantidad inicial por lo que el porcentaje de rendimiento disminuyo a 74 %.

34 http://es.wikipedia.org/wiki/Fórmula_química http://www.fullquimica.com/2011/11/ecuacio n-quimica.html http://zona- quimica.blogspot.mx/2010/07/rendimiento-de- reaccion.html