Informe 1 Gravimetria Cobre Final

UNIVERSIDAD DENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA EN GEOLOGIA, MINAS, PETROLEOS Y AMBIENTAL INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO PREPARADO POR EL ESTUDIANTE LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA

PRÁCTICA Nº 1 NOMBRES Y APELLIDOS

Bravo Ávila Steven Christian Castelo Déleg Andrés Alejandro Córdoba Valencia Daniela Paola Cruz Panchi Luis Gonzalo Cuji Huilca Gissela Cristina

GRUPO

CARRERA

2

Ambiental

FECHA DE REALIZACION

FECHA DE ENTREGA

6/noviembre/2017

10/noviembre/2017

DOCENTE Quim. Rodríguez Ayala S.

TEMA: Análisis gravimétrico de cobre. OBJETIVOS 1.

Determinar el porcentaje de cobre presente en en una muestra.

2.

Emplear la técnica técnica de gravimetría para la determinación se cobre en una muestra diluida de CuSO 4.

3.

Mediante estequiometria determinar los gramos gramos de Cu 2+ presentes en el precipitado.

FUNDAMENTO TEÓRICO ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO: Consiste en la separación y posterior pesada, de un elemento o compuesto de composición química conocida. Esta sustancia debe obtenerse en el mayor estado de pureza posible y debe en contrarse en una relación estequiométrica definida con el elemento o compuesto que se desea determinar.

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Los resultados se calculan a partir de la medida de la masa de la sustancia separada. (Luzardo, 2011)

Los métod métodos os de análisis cla clasific ificaar con form formaa en que que separación en:

CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS

gravim gravimétr étrico icoss se pueden bas base en la se efec efectú túaa la

MÉTODOS DIRECTOS O PRECIPITACIÓN

LOS MÉTODOS INDIRECTOS, DE VOLATILIZACIÓN O DESPRENDIMIENTO

MÉTODOS DIRECTOS O DE PRECIPITACIÓN DIRECTA

Son aquéllos en los cuales el analito analito se transf transform orma, a, mediante reacciones químicas adecuadas, en un  precipitado poco soluble que contiene el elemento a determinar.

Se somete a un determinado tratamiento térmico y posteriormentese pesa. Con la masa masa del del precip precipita itado do y facto factore ress gravim gravimétr étric icos os se determ determina ina la composición de la muestra original.

El comp compone onente nte a deter determi minar nar se separ separaa por por precip precipita itació ción n y filtra filtració ción. n. La  pesada se puede efectuarde tres maneras:

Algunas determinaciones determinaciones de este tipo son: el análi nálissis de cloro loro o de  plata por precipitación como cloruro de plata.

Transform rmand ando o el b)   Transfo

•

En la mism isma a)   En

•

form formaa quím químic icaa en que se precipitó.

 precipitado en otro compuesto, que contenga el mismo analit analito, o, pero pero que reúna reúna mejor ejores es cond condic icio ione ness  para serpesado.

c)   Transfo Transform rmand ando o el

•

 precipitado en otro compuesto que no contiene el analito, pero que que está está liga ligado do a éste ste  por una relación estequiométrica conocida.

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Grafico 1. Métodos directos de precipitación.

Esquema general de un análisis gravimétrico directo

Mues uestra tra: se sabe abe qué contie contiene ne (anali (analito) to) pero pero no se sabe cuánto.

Se deter termina la masa del compuesto o elemento presente en la muestra original. Cálculos Cálculos posterior posteriores es permiten permiten determin determinar ar la composic composición ión de la muestra original (%).

Disolv Disolver er por un método método adecuado.

Con la masa obtenida y factores gravimétricos

Realizar diversos.

Precipitad Precipitado: o:  puro

procesos

Compuest Compuesto o

MÉTODOS INDIRECTOS, DE VOLATILIZACIÓN O DESPRENDIMIENTO Consisten en eliminar componentes en forma de compuestos volátiles. El producto volátil se recoge y se pesa o se determina la masa de forma indirecta por diferencia en las masas.

VOLATILIZACIÓN:   se pesa pesa el precip precipita itado do

DESPRENDIMIENTO:   el prec precip ipit itad ado o se

obtenido y luego se calienta o se calcina para volatilizar una de las sustancias y se pesa de nuevo nuevo.. Por difer diferenc encia ia se determ determina ina la masa masa volatilizada.

calienta (o se calcina) y se desprenden gases. Por difere diferenc ncia ia se deter determi mina na la masa masa del del gas gas desp despre rend ndido ido que que se rela relaci cion onaa lueg luego o con con el analito.

 No ocurre reacción al calentar el precipitado,

La diferencia con el anterior consiste en que el

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Gráfico 2. Métodos indirectos.

MATERIALES Y EQUIPOS

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1. Pipeta de 10mL. (2)

8. Crisol de porcelana.

2. Probeta de 50 mL.

9. Pera de succión.

3. Vaso de precipitados de 250 mL. (2)

10.Pinzas para crisol.

4. Placa calefactora.

11. Estufa.

5. Varilla de vidrio.

12. Desecador.

6. Papel filtro.

13.Balanza analítica.

7. Embudo de vidrio.

SUSTANCIAS Y REACTIVOS 1. Sulfato de cobre 0.1 M. ( CuSo4 ) 2. Hidróxido de potasio 2 N. ( KOH ) 3. Agua destilada.

PROCEDIMIENTO

Descripción

1. Pesar el papel filtro y el crisol crisol de porcelana en la balanza analítica, registrar los valores obtenidos.

Gráfico

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2. Tomar 10 ml de CuSO4 0.1M con una pipeta de 10 ml y una pera de succión, colocar la solución en un vaso de precipitación de 250 mL.

3. Tomar 50 mL de agua destilada con con una probeta de 50 mL y adicionar en el vaso de precipitación que contiene la solución de CuSO 4.

4. Colocar el el vaso vaso de precipitación precipitación con la solución sobre la placa calefactora a una temperatura de 300ºC.

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5. Una vez colocado sobre la placa calefactora se procede agitar hasta que la solución llegue a su punto de ebullición.

6. Al llegar a su punto de ebullición se procede agregar 20 mL de la solución de KOH 2 M con la pipeta de 10mL y retirar de la placa calefactora para que se enfríe.

7. Observar el cambio de coloración coloración en la solución a un negro-café y la formación de un precipitado.

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8. Añadir el papel filtro en el embudo de vidrio, filtrar por gravedad la solución que contiene el precipitado.

9. Una vez filtrado el precipitado, se retira con mucho cuidado el papel filtro y se coloca en un crisol de porcelana de peso ya conocido.

10. Se transporta el crisol con el precipitado a una estufa dejándolo secar durante 1 hora a una temperatura de 120ºC.

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12. Pesar el crisol con el papel filtro fi ltro que contiene el precipitado en la balanza analítica y registrar su valor.

RESULTADOS Tabla 1. Pesos de los objetos utilizados y del precipitado.

OBJETO

PESO (g)

Crisol de porcelana vacío

120.5032

Papel filtro

1.0665

Peso total

121.6868

(precipitado+papel (precipitado+papel filtro+crisol de porcelana)

Peso precipitado ( CuO) (peso total- crisol de porcelana porcelana -papel filtro)

0.1171

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Tabla 3. Resultados de los grupos.

RESULTADOS

GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 3

GRUPO 4

GRUPO 5

Crisol de porcelana vacío

132.3931g

120.5032g

146.7g

118.4593g

120.4012g

Papel filtro

1.0543g

1.0665g

1.0533g

1.0362g

1.0446g

Peso total

133.5643g

121.6868g

147.87g

119.5564g

121.5240g

Peso del precipitado

0.1169g

0.1171g

00.1167g

0.0609g

0.0794g

Porcentaje de cobre en la muestra

79.88%

79.88%

79.89%

79.80%

79.88%

CÁLCULOS Como se aprecia en la Tabla 1, el peso del precipitado( CuO) es de 0.1171g. Mediante factor de conversión se procede a calcular el valor de la masa de Cu 2+, las equivalencias se obtienen de las reacciones que se llevan a cabo. 0.1171  

∗

1  

∗

1  

∗ () = ( ()

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%() ) =

%() ) =

()  ()

∗ 100% 100%

0.093546 () 0.1171 ()

∗ 100%

%() = 79.8 79.88 8%

REACCIONES Las reacciones químicas que se dan para obtener el precipitado son las siguientes: (1) CuSO4 (ac) + 2KOH (ac) 2KOH (ac)

→

Cu(OH)2  (s)  (s) ↓+ K 2  S 2SO   O4 (ac) + H 2  2O   (ac)

(2) Cu(OH)2  (s)  (s) → CuO (s) ↓+ H 2  2O   (ac) Cuya ecuación iónica de interés es: (3) Cu2+ (ac) + 2OH - (ac)

OBSERVACIONES DE LA PRÁCTICA

→

CuO (s) ↓+ H 2  2O   (ac)

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS El sulfato de cobre al igual que el hidróxido de potasio son compuestos iónicos. Al diluir estos compuestos en agua se disocian en cationes y aniones. Según (Chang, 2002) existen compuestos iónicos que son solubles e insolubles. En este caso ambos compuestos son solubles en medio acuoso por lo que en las soluciones estarán los compuestos disociados en forma de iones. Debido a esto, como se observa en la reacción (3) solo nos interesa los iones ya que a partir de estos es posible evaluar el cobre contenido en la muestra.

En la reacción (1) se observa que se forma hidróxido de cobre y debido a las características del compuesto es insoluble en medio acuoso por lo que precipita, el precipitado de Cu(OH) 2 se caracteriza por ser una sustancia gelatinosa de color

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El cambio de color que se observa al añadir a la solución de KOH (hidróxido de potasio) se debe a la formación de CuO, como se aprecia en la ecuación (3). Debido D ebido a sus características es un compuesto insoluble en medio acuoso por lo que precipita. Una vez formado el precipitado es posible determinar el cobre presente en la muestra. Al ser insoluble el analito se lo puede filtrar y secar para obtener un compuesto puro.

La masa de cobre presente en la muestra de 0.1171 g de CuO es 0.093546 g. Al calcular el porcentaje de cobre se obtuvo un valor del 79.88%. Si se observa la Tabla 3 que presenta la información de todos los grupos, es posible notar que el porcentaje es casi el mismo en todos los casos, esto nos indica que la composición en peso de un compuesto es constante, es decir independientemente de la masa de una muestra de CuO, el porcentaje de cobre presente en esa muestra siempre

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precipitado de 0,1171g de CuO y expresando el resultado den porcentaje se obtuvo el 79,88% de Cu 2+. 

Se determinó exitosamente la concentración concentración de cobre por medio de la técnica de gravimetría.



Se determinó determinó la concentración cuantitativamente, por lo tanto, se concluye que la técnica de gravimetría es una forma muy precisa de determinar la concentración de una sustancia, es por este motivo, que todo el procedimiento se lo debe realizar con todo el cuidado posible para evitar error.

RECOMENDACIONES



Antes de realizar la práctica verificar verificar que los materiales de laboratorio laboratorio a

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BIBLIOGRAFIA Brescia, F., Arents, J., Meislich, H., & Turk, A. (1980). Fundamentos de Química. México: CECSA Chang, R. (2002). Química 1. Colombia: Mc Graw Hill. Londoño, W. (7 de octubre de 2013). Prezi. Obtenido de https://prezi.com/08qzr4tikgjx/copy-of-determinacion-gravimetrica-de-cloruros-yplata/ Luzardo, M. (11 de 2011). Química Analítica para Ingenieros Químicos. Obtenido de https://analiticaunexpo.files.w https://analiticaunexpo.files.wordpress.com/2011/11/gravimetria.p ordpress.com/2011/11/gravimetria.pdf df Skoog, D. A., & West, D. M. (2007). QUIMICA ANALITICA. México: McGraw/Hill.