EXPERIMENTO CASERO NÚMERO 2: ESTUDIO DE UNA REACCIÓN QUÍMICA: Objetivo: estudiar una reacción química desde el inicio hasta el final, es decir partiendo de los reactivos hasta finalizar en los productos formados. La reacción: a estudiar es la que sucede cuando mezclamos bicarbonato de sodio con sulfato cúprico pentahidratado, ambos en disolución acuosa. NaHCO3(aq.) + CuSO4(aq.)? Simbolismo: aq.: acuoso (disolución) l.: líquido s.: sólido o precipitado g.: gas Hipótesis inicial: Se producirá una reacción de doble desplazamiento formando como productos sulfato de sodio y carbonato de cobre que precipitará dada su baja solubilidad. Además es posible que observemos un desprendimiento de CO2 gas dado que trabajamos con bicarbonatos. 2NaHCO3(aq.) + CuSO4 CuCO3(s.) + Na2SO4(aq.) + H2O(l.) + CO2(g.) CuSO4 ph 4 NaHCO3 ph 8 Sulfato de cobre en el vaso de la izquierda y bicarbonato de sodio en el vaso de la derecha de la foto. El ph de las disoluciones no es neutro, esto es debido a la hidrólisis que se produce al disolverse la sal en agua, en el caso del sulfato de cobre este proviene de una base débil y un ácido fuerte, por lo tanto el ph resultante podemos deducir que será ácido. CuSO4 + H2O CuO(base) + H2SO4(ácido) Sin embargo en el caso del bicarbonato de sodio este proviene de un ácido débil y una base fuerte, por lo tanto el ph resultante podemos deducir que será básico. NaHCO3 + H2O NaOH(base) + H2CO3(ácido)
Material i reactivos: -Vasos de precipitados -Embudo de plástico -Papel de filtro -Tubos de ensayo -Probeta graduada -Bicarbonato de sodio (base débil) -Sulfato de cobre II 5H2O (nocivo) -Hidróxido amónico 3% amoníaco (irritante) -Ácido nítrico 30% (1:2) (irritante y corrosivo) Procedimiento: REACCIÓN: 1. Preparamos dos disoluciones, una de bicarbonato de sodio y la otra de sulfato cúprico. 2. Mezclamos ambas disoluciones y esperamos para ver que sucede. 3. Dejamos sedimentar el precipitado formado. 4. Filtramos empleando un embudo y papel de filtro el precipitado y lavamos con abundante agua destilada. 5. Dejamos secar el precipitado. ANÁLISIS DE LA REACCIÓN: 1. Tomamos un poco del precipitado ya seco en el tubo de ensayo y añadimos amoníaco comercial 3% a. Coloración azul eléctrico positivo para cobre b. Sin coloración negativo para cobre 2. Tomamos otro poco de precipitado en otro tubo de ensayo y añadimos ácido nítrico diluido 1:2 (30%). a. Si hay efervescencia en este caso, positivo para CO2 b. Si no hay efervescencia en este caso, negativo para CO2
PROCEDIMIENTO CON FOTOGRAFIAS: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ANÁLISIS DEL PRECIPITADO CON FOTOGRAFIAS: Amoníaco 3%: -Se observa coloración azul eléctrica de complejo de cobre. [Cu(NH3)4] +2 Ácido nítrico 30%: -Se observa efervescencia leve. Resultados: Se observa sólido de color azul verdoso que sedimenta bien, además de efervescencia al poner las dos disoluciones en contacto. Análisis: Positivo para cobre y para CO2. Conclusiones: El precipitado formado es fundamentalmente carbonato cúprico, quedando en disolución iones carbonato-bicarbonato junto con sulfato e iones sodio. El gas liberado durante la reacción es dióxido de carbono puesto que no tiene olor que haga pensar que se trate de un dióxido de azufre o similar. El análisis es concluyente quedando claro tal y como sospechaba inicialmente que el precipitado contiene fundamentalmente iones cobre que le dan el color azul característico para los metales de transición.
Precauciones a tomar: Sulfato de cobre II: nocivo por ingestión y por contacto Bicarbonato de sodio: producto no peligroso. Ácido nítrico 30%: corrosivo, provoca quemaduras por contacto dérmico, así como por ingestión e inhalación de sus vapores. Amoníaco 3%: irritante, provoca irritación de las fosas nasales al inhalar los vapores, no respirar los vapores. No ingerir las sustancias químicas, el sulfato de cobre es potencialmente tóxico por ingestión, así como por contacto. Emplear guantes de latex y gafas de laboratorio, mantenerse alejado de los vapores y trabajar con el nítrico y el amoníaco en un lugar bien ventilado. No me hago responsable de los daños provocados por un mal uso de los reactivos, es necesario ir con cuidado con su manejo así como conocer su peligrosidad antes de embarcarse a trabajar con ellos. Eliminación de residuos: El precipitado de cobre desechar al contenedor de la basura como residuo sólido el resto puede eliminarse por el desagüe con abundante agua.