el cobre y las reacciones quÍmicas
TRANSCRIPT
El COBRE Y LAS REACCIONES QUÍMICAS
INTRODUCCION
En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1. Expuesto al aire, el color rojo salmón, inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico. En esta práctica estudiaremos las reacciones del cobre expuesto a diversos compuestos, y sus posteriores transformaciones químicas.
OBJETIVOS
• Estudio de las propiedades del cobre.
• Familiarizarse con técnicas de laboratorio usuales.
• Se analizará reacciones químicas del cobre y sus compuestos.
MATERIALES Y EQUIPO
Material de vidrio- Pipeta graduada- Matraz- Tubo de ensayo- Vaso precipitado- Mechero de alcohol
Equipo- Balanza
Otros
- Alambre de cobre- Hidróxido de sodio
- Sulfato de cobre- Acido nítrico
- Yoduro de potasio - Bicarbonato de sodio
FUNDAMENTO TEÓRICO
El cobre es un elemento químico, de símbolo Cu, con número
atómico 29; uno de los metales de transición. Su utilidad se debe a
la combinación de sus propiedades químicas, físicas y mecánicas, así
como a sus propiedades eléctricas y su abundancia. El cobre fue uno
de los primeros metales usados por los humanos.
*Características del cobre
El cobre sólido puro, tiene una densidad de 8.96 g/cm 3 a 20°C,
El punto de fusión del cobre es de 1083.0 (+/-) 0.1 °C (1981.4+/-0.2°F).
Su punto de ebullición normal es de 2595°C (4703°F).
Su conductividad térmica y eléctrica son muy altas.
Es uno de los metales que puede tenerse en estado más puro.,
Es moderadamente duro, es tenaz en extremo y resistente al desgaste.
La fuerza del cobre está acompañada de una alta ductibilidad.
Es maleable.
Es buen conductor del calor y de la electricidad.
Es soluble en ácido nítrico
PARTE EXPERIMENTAL
1. Pese exactamente alrededor de 0.1 g de cobre metálico. Póngalo en un Erlenmeyer limpio y agregue cuidadosamente 10 mL de ácido nítrico y llévelo a placa calefactora a 70 °C hasta, que no se generen mas vapores de color rojo.
La reacción entre el cobre metálico y el ácido nítrico forma nitrato cúprico y un gas llamado monóxido de nitrógeno, este último reacciona rápidamente con el oxígeno del aire y se forma el gas dióxido de nitrógeno que es de color rojizo.
a. 3Cu(s) + 8 HNO 3 -» 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO(g) + 4 H 2 O
b. 2 NO + 0 2 -f 2 NO 2
Anote sus observaciones. Identifique las especies que se oxidan y reducen.
2. En un tubo de ensayo, coloque la solución de nitrato cúprico agregue lentamente solución de NaOH. Observe los cambios que se producen. Agregue suficiente hidróxido de sodio para lograr la precipitación total. Caliente el tubo de ensayo con el producto obtenido anteriormente Anote sus observaciones y escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes. Puede expresar la reacción en forma iónica.
3. Proceda como en (2) pero utilizando una solución de sulfato de cobre (II) pentahidratado. Anote sus observaciones y escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes.
4. Coloque en un tubo de ensayo 02 mL de solución de sulfato de cobre (II) pentahidratado, agregue gota a gota solución de yoduro de potasio (Kl). Agregue una solución de almidón. Anote sus observaciones y escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes. Identifique las especies que se oxidan y reducen.
5. Coloque en un tubo de ensayo una solución de sal de cobre (II) y agregue un poco de bjcarbonato de sodio. Anote sus observaciones y escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes.
6. Coloque un poco de sal de cobre a la llama del mechero. Observe la coloración.
IV. CUESTIONARIO
1. ¿Qué elementos están en la familia del cobre? Descríbalos.
Cobre:
Es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad.
Plata:
Es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo 1b de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag. Es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil, maleable.
Oro:
Es un elemento químico de número atómico 79, situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au.
Roentgenio:
Es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Rg y su número atómico es 111.
2. Como se encuentra el cobre en la naturaleza.
Frecuentemente se encuentra agregado con otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo, apareciendo en pequeñas partículas en rocas, aunque se han hallado masas compactas de hasta 420 toneladas. El cobre se encuentra por todo el mundo en la lava
basáltica, localizándose el mayor depósito conocido en la cordillera de los Andes.
3. Mencione 10 compuestos de cobre y sus aplicaciones.
Acetato de cobre (II):
EL acetato de Cobre(II) ha sido sintetizado durante siglos mediante el método descrito en la sección Historia. No obstante, este método produce un acetato impuro. En el laboratorio, se puede sintetizar más puro mediante un procedimiento en tres pasos.
Carbonato de cobre (II):
Es una sal formada tras la reacción química del cobre metálico al estar expuesto a la atmósfera húmeda, el cobre va adquiriendo una cubierta verde claro.
Citrato de cobre:
Es una sal formada por la reacción de óxido de cobre o sulfato de cobre en ácido cítrico; es soluble en agua, y disuelta reacciona con el plomo, la plata y otros metáles bañándolos de una capa externa de cobre y citrato, y a su vez, formando una solución de citrato de plomo o plata según el metal en el que se haga reaccionar intercambiando posiciones
Cloruro de cobre (II):
El cloruro de cobre (II) es un compuesto químico con fórmula CuCl2. Un sólido de color verde amarillento que absorbe lentamente la humedad para formar un dihidrato de color azul verdoso. Compuesto natural encontrado en la eriocalcita, un mineral muy raro.
Compuesto de organocobre:
Los Compuesto de organocobre en Química organometálica contienen enlaces químicos entre carbono y cobre. La Química de organocobre es la ciencia de los compuestos de organocobre que describe sus propiedades físicas, reacciones de síntesis y reacciones químicas con otros compuestos.
Hidróxido cúprico:
El hidróxido cúprico o hidróxido de cobre (II) es el hidróxido del metal cobre con la fórmula química Cu(OH)2. Es de color azul pálido y es un sólido gelatinoso.
Oxicloruro de cobre:
El oxicloruro de cobre es un compuesto químico con la fórmula Cu2(OH)3Cl. Se trata de una sustancia sólida cristalina verdosa que se encuentra de forma natural en algunos yacimientos de minerales, producto de la corrosión de los metales y también en algunos sistemas biológicos.
Reactivo de Gilman:
Un reactivo de Gilman, o diorganocuprato de litio, es un compuesto organocúprico de fórmula R2CuLi, donde R puede ser un alquilo, un vinilo o un arilo. Recibe su nombre por el químico estadounidense Henry Gilman.
Óxido de cobre (I):
Es un óxido de cobre. Es insoluble en agua y disolventes orgánicos. El óxido de cobre (I) se disuelve en una solución de amoníaco concentrado para formar el complejo incoloro, que se oxida fácilmente en el aire al complejo azul. Se disuelve en ácido clorhídrico para formar HCuCl2, mientras que disuelto con ácido sulfúrico y ácido nítrico produce sulfato de cobre (II) y nitrato de cobre (II), respectivamente.
Sulfato de cobre (I):
El sulfato de cobre (I), sulfato cuproso o sulfato de dicobre es una sal insoluble de color blanco, formada por el anión sulfato y el catión cobre en estado de oxidación +1, de fórmula Cu2SO4. Este estado de oxidación es poco estable, por tanto el sulfato de cobre (I) es mucho menos frecuente que su análogo el sulfato de cobre (II) CuSO4.
4. Características químicas del Cu.
* Características químicas
Techumbre de cobre con pátina de cardenillo en el ayuntamiento de Minneapolis (Minnesota).
En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1.
Expuesto al aire, el color rojo salmón, inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ion [Cu (OH2)6]+2.
Expuesto largo tiempo al aire húmedo, forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico (carbonato cúprico) de color verde y venenoso. También pueden formarse pátinas de cardenillo, una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se forma cuando los óxidos de cobre reaccionan con ácido acético, que es el responsable del sabor del vinagre y se produce en procesos de fermentación acética. Al emplear utensilios de cobre para la cocción de alimentos, deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones por cardenillo que, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado con salsas y condimentos y ser ingerido.
5. ¿cual es la diferencia entre ductilidad y maleabilidad?
La maleabilidad es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. Se diferencia de aquella en que mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa. También presenta esta característica, en menor medida, el aluminio habiéndose popularizado el papel de aluminio como envoltorio conservante para alimentos así como en la fabricación de tetra-brick. Todo aquello que se puede reducir a láminas
La ductilidad es la propiedad que presentan algunos metales y aleaciones cuando, bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos. A los metales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles.
CONCLUSIONES:
En estos experimentos hemos aprendido las diferentes reacciones químicas del cobre con distintas substancias y compuestos, asi mismo el origen y aplicaciones del cobre y sus derivados.
BIBLIOGRAFIA:
- http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_cobre_(I)- http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Compuestos_de_cobre- http://es.wikipedia.org/wiki/Roentgenio- http://es.wikipedia.org/wiki/Oro- http://es.wikipedia.org/wiki/Plata- http://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo_de_Gilman- http://es.wikipedia.org/wiki/Oxicloruro_de_cobre- http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_de_organocobre- http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_cobre_(II)- http://www.cientificosaficionados.com/foros/viewtopic.php?
f=3&t=7925&vie- http://antiguo.itson.mx/laboratorios/NITRATO%20CUPRICO%203H.pdf- http://html.rincondelvago.com/laboratorio-quimico.html