REDUCCION DEL CuO PARA LA OBTENCION DE Cu
1. OBJETIVOS
2. MARCO TEORICO
Óxido de cobre (II). Es un óxido metálico, de color gris negro, se encuentra en la naturaleza contenido en el mineral Tenorita. Es el óxido de cobre con mayor número de oxidación. Su fórmula químca es CuO.
Propiedades físicas Color:
Gris negro - Densidad Densidad:: 6,515
Masa Molar: Molar:
79,545 g/mol
Solubilidad en agua agua::
Insoluble
Solubilidad en Etanol Etanol::
Insoluble
Solución acuosa amoniacal:
Soluble
Temperatura de fusión:
1201 °C
Temperatura de ebullición:
2000 °C
Estructura cristalina:
monoclínica
Fórmula química:
CuO Propiedades Químicas El Óxido de Cobre (II) es un óxido básico, así se disuelve en ácidos minerales tales como el ácido clorhídrico, clorhídrico, el ácido sulfúrico o el ácido nítrico para dar las correspondientes sales de cobre (II): CuO + 2 HNO 3 = Cu(NO3)2 + H2O CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H2O CuO + H2SO4 = CuSO 4 + H2O
Reacciona con álcali concentrado para formar las correspondientes sales cuprato.
3 XOH + CuO + H2O → X3[Cu(OH)6]
Puede reducirse a cobre metálico usando hidrógeno o monóxido m onóxido de carbono:
CuO (s) + H 2(g) = Cu + H 2O (g) CuO (s)+ CO (g) = Cu + CO 2(g) Obtención del óxido de cobre II
1.
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El óxido de cobre II puede obtenerse por combustión directa del cobre en presencia de aire: 2 Cu(s) + O 2(g) = 2 CuO(s) Durante este proceso se obtiene además el óxido de cobre (I) como un producto lateral, por lo que es mejor prepararlo por calentamiento de nitrato de cobre (II), hidróxido de cobre (II) o carbonato de cobre (II): 2 Cu(NO3)2 (s)= 2 CuO(s) + 4 NO 2 + O2 Cu(OH)2 (s) = C uO (s) + H 2O (l) CuCO3 (s)= CuO (s)+ CO 2 En el laboratorio puede obtenerse a partir de la electrólisis de agua conteniendo bicarbonato de sodio a un voltaje moderado con un ánodo de cobre, y luego recoger la mezcla de hidróxido de cobre, carbonato básico de cobre, y carbonato de cobre producido, y calentarla. Aplicaciones Es usado en productos de consumo como fundas de almohada y calcetines, debido a sus propiedades cosméticas y antimicrobianas. El riesgo de sensibilidad dérmica frente al cobre es considerado sumamente pequeño. El óxido cúprico se utiliza como pigmento en cerámica para producir esmaltes azul, rojo y verde (y a veces gris, rosa o negro). Se utiliza ocasionalmente como suplemento dietético en animales con deficiencia de cobre. Se utiliza como semiconductor tipo p, porque tiene una banda prohibida estrecha, de 1,2 eV. Se trata de un abrasivo usado para pulir los equipos ópticos. Puede ser usado para producir pilas secas. Y en pilas húmedascomo cátodo, con litiocomo ánodo, y dioxalano mezclado con perclorato de litio como electrolito. El óxido de cobre (II) puede utilizarse para producir otras sales de cobre. Otro uso es como sustituto para el óxido de hierro (II) en la termita. Esto puede cambiar la termita de incendiaria a un bajo explosivo.
Zn + HCl
ZnCl2
+
H2
3. PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES Y REACTIVOS
1 soporte universal completo
1 soporte universal con pinzas
1 tubo de ensaye grande
1 tapón bihoradado
2 tubos de vidrio para conexión
1 tubo de destilación con tapón
1 manguera
1 tira de papel de asbesto
1 vaso de pp de 50 ml
Cinc en granalla
Oxido de cobre
Acido clorhidrico concentrado
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se monta el equipo para la reducción del óxido de cobre, colocando en las pinzas del soporte universal un tubo de ensaye en posición horizontal. Se introduce al tubo el papel de asbesto que contiene el óxido de cobre, previamente pesados ambos. Se tapa el tubo con un tapón bihoradado al que se introducen por cada orificio un trozo de tubo de vidrio uno de los cuales llega casi al fondo del tubo u el otro apenas se introduce uno o dos centímetros. Al tubo que se introduce casi hasta el fondo, se le conecta una manguera que proviene del generador de Hidrógeno. El otro tubo es de seguridad para el escape del exceso de gases Por otro lado, en las pinzas de otro soporte universal, se monta un tubo de ensaye(tubo de destilación) al que se introduce el cinc. Ya que se encuentra montado todo el sistema se agrega el acido clorhidrico sobre el cinc y se tapa inmediatamente el tubo. Se empezará a generar el hidrógeno que pasará al tubo que contiene el óxido de cobre. Se calienta el tubo de ensaye grande en la zona donde se encuentra la tira de asbesto que contiene el óxido de cobre.
Se deja de calentar hasta el cambio de color del óxido de cobre.
Registra tus observaciones.
4. CALCULOS EXPERIMENTALES
5. RESULTADOS EXPRIMENTALES
