Preparación de hidróxido de cobre (II)

El hidróxido de cobre (II) es un hidróxido de aspecto azul pálido y en presencia de humedad, gelatinoso. Las primeras referencias a este compuesto datan de 5000 a.C. pero los primeros en fabricarlo de manera sistemática fueron los alquimistas de la edad media.

Empleando soluciones de lejía y azul de vitriolo, los alquimistas eran capaces de sintetizar hidróxido de cobre (II), posteriormente, en los siglos XVII y XVIII, su síntesis alcanzó nivel industrial debido al uso de este compuesto en pigmentos como el azul verditer y el verde Bremen, muy apreciados en el arte y la cerámica.

Los hidróxidos son compuestos ternarios constituidos por un metal, oxígeno e hidrógeno, estos últimos formando un grupo OH o grupos hidroxilo. Se conocen con el nombre de bases.

Fundamentación teórica

Los hidróxidos son un grupo de compuestos formados por la unión de un metal y el grupo funcional hidróxido (OH^–). Se puede asumir que los hidróxidos son derivados del agua por medio de la sustitución de uno de sus átomos de hidrogeno por un metal.

En la antigüedad, a los hidróxidos de los metales alcalinos y del amonio se les daba el nombre de álcalis, aunque en tiempos modernos, dicho termino se ha usado para denominar cualquier sustancia con carácter alcalino.

Hay variedad de procesos para su obtención. Para el caso de la práctica a realizar se emplea un proceso por precipitación de sales del elemento correspondiente, es el caso de sulfato de cobre pentahidratado y amoniaco: Se utiliza en el caso de los hidróxidos muy poco solubles.

El proceso ocurre mediante reacciones intermedias para lograr la estabilidad del compuesto y es por ello que la síntesis involucra una etapa intermedia de formación del [Cu(NH₃)⁴]²⁺.

Materiales

• 2 tubos de ensayo
• Gradilla
• Pinza para tubo de ensayo
• Vaso de precipitado de 100 mL
• Probeta de 100 mL
• Pipeta graduada de 10 mL
• Propipeta o pipeteador
• Estufa de calentamiento
• Embudo de vidrio
• Papel de filtración

Reactivos

• Sulfato de cobre pentahidratado
• Solución de amoniaco al 10%
• Hidróxido de sodio en lentejas
• Ácido acético 1M

Procedimiento

En el vaso de precipitados de 100 mL, preparar una solución con 8 g de sulfato de cobre pentahidratado y 30 mL de agua destilada. Calentar la solución hasta alcanzar los 70°C. posteriormente, adicionar solución de amoniaco al 10% hasta observar la formación de un precipitado verde.

Seguir agregando amoniaco hasta que desaparezca el precipitado azul – verde. Determinar la cantidad mínima de hidróxido de sodio para formar el hidróxido de cobre (II) y disolver el hidróxido en la mínima cantidad de agua posible. Agregar lentamente a la solución y dejar en reposo por espacio de 2 horas. Filtrar y lavar varias veces con agua caliente. Secar en estufa a menos de 80°C, dejar enfriar en desecador y pesar el hidróxido de cobre (II) obtenido.

En un tubo de ensayo, colocar una pequeña cantidad de hidróxido de cobre (II) obtenido y añadir 5 mL de solución de amoniaco. Anotar las observaciones.

Empleando otro tubo de ensayo, colocar una cantidad de producto obtenido (hidróxido de cobre (II)) y preparar una suspensión de este en agua. Calentar hasta ebullición. Anotar las observaciones.

Colocar una mínima cantidad del producto obtenido en un tubo de ensayo y adicionar 2 mL de ácido acético. Anotar las observaciones.

Después del experimento

Escribir las reacciones realizadas en el experimento. Calcular el rendimiento de la reacción de síntesis de hidróxido de cobre (II). Identificar los productos obtenidos en la reacción y en la caracterización del producto.

Recomendaciones de seguridad

En todo momento se deben utilizar los elementos de seguridad básicos en el laboratorio de química (bata de laboratorio, guantes, gafas de seguridad y demás que sean exigidos por las normas internas, locales o nacionales. Los residuos generados por la práctica deben ser dispuestos de manera adecuada según las normas de laboratorio y las normas locales y nacionales respectivas.

Mayor información

Transformation of Copper: A Sequence of Chemical Reactions

Clasificación

Nivel: Universitario

Tipo: Practica de enseñanza

Riesgo: medio