Reacciones del cobre
El por ciento de producción
Respu
esta
Llave
Copia
Reacciones del cobre
de
Labo
ratori
o
Cu + 4 HNO3Cu (del aq) (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O (l)
Redox [1]
Cu (NO3)2(aq) + Cu del NaOH 2 (aq) (OH)2(s) + 2 nanos3(aq)
Metathesis [2]
(reemplazo doble)
Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g)
Deshidratación [3]
CuO + H2TAN4(aq) CuSO4(aq) + H2O (l)
Metathesis [4]
CuSO4(aq) + Zn ZnSO4(aq) + Cu
Redox [5]
El objetivo en este experimento es recuperar todo el cobre que usted comienza con
en forma analítico pura. Ésta es la prueba de sus habilidades del laboratorio.
El objetivo en este experimento es recuperar todo el cobre que usted comienza con
en forma analítico pura. Ésta es la prueba de sus habilidades del laboratorio.
La producción del por ciento del cobre se puede expresar como el cociente del recu
peso para firmar con iniciales el peso, multiplicado por 100:
peso
recuperado= de
Cu
% de
la producción
x 100
peso inicial de Cu
Procedimiento
 Cargar aproximadamente 0.500 g del alambre de cobre del No. 16 o del No. 18 (1) a
0.0001 g y lo colocan en un cubilete de 250 ml. Agregar 4-5 ml de HNO concentrad
al cubilete, EN LA CAPILLA. Después de que la reacción sea completa, agregar 10
h destilado2O. Describir la reacción (6) en cuanto a el cambio del color, evolución de
y cambio en la temperatura (exotérmica o endotérmica) en la hoja del informe.
 Agregar 30 ml de NaOH de 3.0 M a la solución en su cubilete y describir
reacción (7). Agregar dos o tres virutas de ebullición y calentar cuidadosamente la
-- mientras que revuelve con una barra de revolvimiento de cristal -- apenas al punto
la reacción en su hoja del informe (8). Quitar las virutas de ebullición.
 Permitir que el negro CuO coloque; entonces decantar el líquido supernantant. Agre
200 ml de agua destilada muy caliente y permiten que el CuO coloque. Decantar un
más. ¿Qué usted está quitando lavando y decantando (9)?
 Agregar 15 ml de 6.0 M H2TAN4.
¿Qué compuesto de cobre está presente ahora en el cubilete (10)?
Pre-laboratorio (preguntas de la revisión)
1. Dar un ejemplo, con excepción de los que está enumerados en este experimento, de las reacciones de lo
Redox: Zn + MgCl2
ZnCl2
+ magnesio
Se oxida el cinc:
Se reduce el magnesio:
Metathesis: Pb (NO3)2
Zn0
Zn2+ + 2e-
Magnesio2+ + magnesio d
+ H2S PbS + HNO3 (el metathesis también se conoce como reacción del doble-reemplazo)
Impulsor las fuerzas para la reacción doble del reemplazo es formación de agua, de gas o de un
sólido. Solo las reacciones del reemplazo utilizamos una serie de actividad para predecir si
ocurren. Para una reacción a proceder a la terminación que todos los reactivo deben
mezclarse:
necesitarprocederán
ser revuelto,
o ser
calentado a ayuda en curso de ellos que
2. ¿Cuándopueden
las reacciones
a la
terminación?
reaccionan.
3. Definir el por ciento rinden de modo general.
El por ciento de producción es una medida de como de bien la reacción procedió a la terminación. La
4. Nombrar seis métodos de separar los materiales.
fórmula para
Dar los
en términos
de cambios
de temperatura
reacciones
exotérmicas
y endotérmica
el por 5.
ciento
de criterios
producción
es la producción
experimental
divididapara
por las
calculado
(producción
teórica).
a) destilación del color de la decantación de la centrifugación del magnetismo de la filtración b) c) d) e) f)
Las reacciones exotérmicas - lanzar el calor y sentir “caliente” al tacto
Reacción endotérmica - ganar el calor y sentir el “frío” al tacto
Pre-laboratorio (preguntas de la revisión)
6. Si g 1.65 del Cu (NO3)2 se obtienen de permitir que 0.93 g del Cu reaccionen con el exceso H
¿cuál es la producción del por ciento de la reacción?
Cu + 2 HNO3
0.93 excesos x g de g
Cu de x g (NO3)2 = 0.93 Cu1de
g de
mol
Cu de
63.5 g
%=
g 1.65
2.75 g
1 mol de Cu
(NO13)mol
de
2
Cu
g 1.65
Cu (NO3)2
+ H2
Cu de 187.5 g (NO3)2
de = Cu 2.75 g (NO3)
1 mol de Cu (NO3)2
% del =
producción 60%
7. ¿Cuál es el por ciento máximo rinde en reacción?
100%; cualquier valor más arriba sería impurezas en el producto (e.g. agua, el subpro
Pre-laboratorio (preguntas de la revisión)
8. ¿Qué es significada
los términos
decantación
filtración?
Decantación
- verter del por
solvente
que se va
detrás del yprecipitado
Filtración - pasar a través del filtro que separa nuestros componentes de una mezcla
9. Cuando Cu (OH)2(s) es (ii) óxido heated, de cobre y se forma el agua.
por diferencias de tamaño de partícula
Escribir una ecuación equilibrada para la reacción.
Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g)
10. Cuando el óxido del ácido sulfúrico y del cobre (ii) se permite reaccionar, (ii) el sulfato y el
agua de cobre
se forman. Escribir una ecuación equilibrada para esta reacción.
H2TAN4(aq) + CuO CuSO4(aq) + H2O (l)
11. Cuando el sulfato y el aluminio del cobre (ii) se permiten reaccionar, el sulfato y el cobre de aluminio
se forman. ¿Qué un poco reacción es ésta? Escribir una ecuación equilibrada para esta reacción.
3 CuSO4(aq) de + Al 2 Al2(TAN4)3(aq) + 3 Cu
Esta reacción es un ejemplo de una reacción redox: donde está oxidado y de cobre el aluminio
se reduce. El cobre es oxidante y el aluminio es el reductor.
Se oxida el aluminio:
Al0
Al3+ + 3e-
Se reduce el cobre:
Cu2+ + 2e-
Cu0
Podría también ser llamado una sola reacción del reemplazo - donde está químicamente más activo el aluminio que el co
DIVULGAR LA HOJA
Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción
0.485 g
136.427 g
1. _____________ inicial de cobre del peso
*2. Peso de _____________ del cobre y de la cápsula de evaporación
g
3. Peso de _____________ (inicial) de la cápsula de135.973
evaporación
*4. Peso de _____________ final
de cobre
g
% del _____________ de la producción de *5. (cálculos de 0.454
la demostración)
el 93.6%
peso
recuperado= de
Cu
% de
la producción
x 100
peso inicial de Cu
0.454 g
x 100
0.485 g
producción del 93.6%
los valores *These no serán obtenidos hasta el día pasado del laboratorio cuando el c
se ha secado en la cápsula de evaporación.
Cómo conseguir su parte posterior
de la muestra del Cu…
CuSO4(aq) + Al de los Al2(TAN4)3(aq) + Cu
color azul
exceso
descolorido
rojo marrón
Usted quiere solamente agregar un exceso leve de papel de aluminio.
Demasiada hoja…
… necesitará ser quitado agregando el ácido hidroclórico adicional:
Al + ácido clorhídrico (aq) H2(G) + AlCl3(aq)
La falta de aclarar hacia fuera los iones del sulfato de aluminio o del cloruro de a
un producto contaminado con estas sales y da a producto un color gris.
DIVULGAR LA HOJA
Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción
6. Describir
losácido
Cu de
la reacción
el HNO
Cu (del
aq) (NO
+2H
3)2(aq) + NO
2(G) rojo
2O (l) (NO ) era
La
adición de
nítrico
hizo el +metal
de 3cobre
disolver
lentamente.
Un2gas
marrón
2
producido. El olor era similar al olor de la clorina. El color cambiado líquido del ácido nítrico de
descolorido a un color azulverde.
Cu + 4 HNO3Cu (del aq) (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O (l)
7. Describir el Cu de la reacción (NO3)2(aq) + Cu del NaOH (aq) (OH)2(s) + 2 nanos3(aq)
La adición de solución del hidróxido de sodio con la solución de cobre del nitrato produjo un azul
brillante
Cusólido
(NO3)coloreado
del (OH)
NaOH
2 (aq) (OH)2(s) + 2 nanos3(aq)
material (tipo gel)
2(aq) + Cu[Cu
2].
D
8. Describir el Cu de la reacción (el OH)2(s) CuO + H2O (g)
Cuando el cubilete que contenía (ii) el hidróxido y el agua de cobre fue calentado el sólido azul cambiado
color en un polvo fino negro. Sobre el enfriamiento el polvo negro (CuO) se podría separar de
agua por la decantación.
Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g)
D
DIVULGAR LA HOJA
Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción
Unreacted (impurezas) y exceso nano3 eso no fue quitada en el paso anterior.
¿Qué usted está quitando por este lavado?
CuSO4 sulfato del cobre (ii)
10. ¿Qué compuesto de cobre está presente en el cubilete?
9.
11 Describir la reacción CuSO4(aq) + Zn, o CuSO4(aq) + Al
Cuando el papel de aluminio se agrega a la solución del sulfato del cobre (ii), la hoja disuelve
12. ¿Cuál está
presente
solución?
y tiene
puntos en
de la
cobre.
13.
La solución cambia color de azul claro a descolorido.
¿Cuál es
el gas?
Se lanza un gas (hidrógeno).
Al3+ iones y TAN42 iones.
¡Se quitan en el lavado final para dejarle con cobre puro!
Gas de hidrógeno. (También rinde - amarillo - el gas verde pálido de la clorina)
DIVULGAR LA HOJA
Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción
Cualquier momento se lanza un ácido se agrega a un gas de hidrógeno del metal.
También comprobamos con una tablilla de madera que brillaba intensamente esa explosión en las lla
estaban colocados en el cubilete.
14.
3+ iones y TAN 2 iones.
¿CómoAlusted
sabe?
4
15.
¿Qué usted está quitando lavándose?
17.
exceso de
¿Esdeuniforme
en aluminio
aspecto?puede estar el presente que da el color de plata del aluminio mezclado adent
El color inicial es rojo marrón (de cobre coloreada) cuando es mojado. Después de secar, muchas m
tendrán
16. ¿Qué
color aes su muestra de cobre?
cristal claro de los cristales de aluminio del sulfato que no fueron quitados durante lavarse. Pequeño
muestra. Finalmente, sobre la colocación, el cobre puede oxidar y cambiar a un color levemente ver
18. SugerirSí,
lascon
fuentes
de error posibles
en este en
experimento.
las* excepciones
enumeradas
la pregunta #16 (arriba).
Al decantar, perdido alguna muestra vertiéndola. Es difícil tener todo el settle de CuO a
la parte inferior y quita todo el líquido.
Los volúmenes aproximados de ácidos y de bases fueron agregados. Asumimos que teníamos exce
casos y quitado el exceso lavándose.
Extremadamente difícilmente quitar exceso de hoja de Al - la adición de [ácido hidroclórico] para diso
puede
Respu
esta
Llave
PREGUNTAS DEL LABORATORIO DEL POSTE
La muestra no fue secada completamente y agua todavía contenida.
1. Si su producción
del porfueron
cientomezcladas
de cobre era
mayorcon
de el
100%,
dospesar
errores
Las impurezas
adentro
cobrecuáles
que lason
hacía
más que debe.
plausibles
¿usted pudo haber hecho?
2. Considerar la combustión del metano, CH4:
CH4(G) + 2 O2(G) -----> CO2(G) + 2 H2O (g)
Suponer que el topo 2 del metano está admitido reaccionar con 3 mol de oxígeno.
a) ¿Cuál es el reactivo limitador? (trabajo de la demostración)
El OXÍGENO es el reactivo limitador. Según la ecuación química equilibrada,
b) Cuántos topos del CO2 ¿puede ser hecho de esta mezcla?
de CO2de
¿?oxígeno com
ustedCuántos
necesitagramos
2x la cantidad
Usted necesitaría el topo 4 del oxígeno reaccionar con 2 mol de metano
(usted tiene solamente 3 mol de oxígeno).
mol de x CO2 = 3 mol de
1O
mol
2 de
CO
2 mol
de
2
O2
x g CO2 = 3 mol de O12 mol de
CO
2 mol
de
2
O2
= 1.5 mol de CO2
44 g CO2
= 66 g CO2
1 mol de CO2
3. Suponer 8.00 g del CH4 se permite quemar en presencia de 6.00 g de oxígeno.
Cuánto (en gramos) CH4, O2, CO2, y H2¿Sigue habiendo O después de que la reacción s
limitaci
CH4(G) + 2 O
ón2(G) CO2(G) + 2 H2O (g)
8g6g
/16 g
/32 g
[Tener 0 g O2 el sigue habiendo]
0.5 mol de CH4 0.1875 mol de O2
1
2
0.5
0.093
x g CH4 = 0.1875 mol de O12 mol de
CH
2 mol
de
4
O2
16 g CH4
1 mol de
CH4
= 1.5 g CH4
[Tener 6.5 g CH4 el sigue habiend
mol de
44 g CO2
x g CO2 = 0.1875 mol de O1
2
= 4.125 g CO2
CO
2 mol
de O2 1 mol de CO2
2
[Tener 4.125 g CO2 producido]
x g H2O = 0.1875 mol de O22 mol de
mol de
H22O
O2
[Tener 3.375 g H2O producido]
18 g H2O
1 mol de
H2O
= 3.375 g H2O
Observar que comenzamos con 14 g del reactivo y terminar con 14 g en lado del p
4. Cuántos mililitros de 6.0 M H2TAN4 se requiere para reaccionar con 0.80 g de CuO
¿según la ecuación [4]?
CuO + H2TAN4(aq) CuSO4(aq) + H2O (l)
0.80 g x mol
1 mol de
mol de x H2TAN4 = 0.80 g CuO
CuO g CuO
79.5
1 mol de
H12TAN
mol 4de
CuO
= 0.0100628 mol de H2TAN4
convertido a los millimoles (mmo
dividiendo antes de 1000.
Molarity (m) =
mol de
Lsoluto
de la
solución
6.0 M H2TAN4 =
mmol 10.0628
X ml de la
solución
= 1.677 ml 6.0 M H2TAN4
5. Si 2.00 g de Zn se permite reaccionar con g 1.75 de CuSO4 según la ecuación [5],
¿seguirá habiendo cuántos gramos de Zn después de que la reacción sea completa?
(de la pregunta podemos asumir ese reactivo superior del Zn)
exceso
CuSO4(aq) + Zn ZnSO4(aq) + Cu
g 1.75 2.00 g
xg
/159.5 g
x = 0.72 g
x Zn de 65.4 g/mol
0.01097 mol
0.01097 mol
La reacción consumirá 0.72 g del Zn.
Por lo tanto usted tendrá 2.00 g - 0.72 g o g 1.28 de permanecer del Zn.
6. ¿Qué es significada por el término que limita el reactivo?
El reactivo limitador es la materia prima usada en una reacción química que sea
utilizado encima de primero (o eso que usted funciona de). Cuando permanece no m
el producto se puede hacer y las paradas de la reacción. La cantidad de limitar el rea
determina (LÍMITES) la cantidad de producto se haga que.
NOTAS DEL PROFESOR:
W al r n i n g: Este experimento del laboratorio requiere una gran cantidad o los reactivo.
Los ácidos y la base muy se concentran y deben solamente
utilizarse en una capilla del humo con la supervisión apropiada del profesor.
Para una clase de 100 estudiantes usted necesitará:
750 ml de ácido nítrico concentrado [HNO3]
650 ml de ácido sulfúrico concentrado [H2TAN4]
hidróxido de sodio de 480 g (NaOH)
El ácido nítrico concentrado no se diluye.
El ácido sulfúrico concentrado se diluye a 6 M H2TAN4.
El ácido sulfúrico concentrado es M. 18.1. Por lo tanto, tomar 1 parte [H2TAN4] a 2 partes H2O.
La solución resultante será aproximadamente 6 M H2TAN4.
Para hacer el NaOH de 3M, comenzar con 2000 ml de agua destilada frío y agregar el NaOH de 240 g.
Usted necesitará mezclar dos hornadas del NaOH para rendir 4 L de NaOH de 3M.
Estar seguro que los estudiantes han leído el laboratorio y que han terminado el pre-laboratorio antes de en
El laboratorio requiere dos días enteros (en el laboratorio) para terminar.
Los estudiantes del día 1) deben poder conseguir con la ecuación (3).
Deben haber agregado el NaOH al Cu de la producción (el OH)2
La calefacción de la solución con una viruta de ebullición es ideal donde deben conseguir
las virutas de ebullición se deben quitar y no se fueron en cubilete durante noche.
Si acometen por tiempo y no pueden calentar a los estudiantes - no preocuparse, la reacc
proceder a la terminación en sus los propios durante noche.
Laboratorio completo del día 2)
Los estudiantes tienden a tener producciones muy altas (el ~150% - el 300%) debido a la
Qué usted puede ver…
Durante el LABORATORIO:
La solución cambiará color muchas veces durante las reacciones:
A) gas rojo marrón emitido cuando el ácido nítrico se agrega al cobre
B) el agua se agrega a la solución de cobre del nitrato (el verde al líquido
C) El NaOH se agrega al nitrato de cobre que rinde el hidróxido del cobre
D) Cu (OH)2 se descompone en CuO
E) el ácido sulfúrico agregado a CuO rinde CuSO4
(esta reacción puede tardar ~2 minutos para ocurrir… negro a ponerse
F) Hoja de Al agregada a CuSO4 rinde detrás el cobre original
Producto FINAL:
La falta de aclarar correctamente rendirá los contaminantes numerosos:
exceso de Al3+ y TAN42 … da claramente, Al sólido2(TAN4)3 cristales
exceso de la hoja… da el color de plata
exceso de la hoja digerida con demasiado ácido clorhídrico… rinde AlCl
no bastante hoja… y la solución sigue siendo azul débil y CuSO4 cristale
aparecer (color azulverde)
Pocas impurezas…
Reacciones
del cobre
Muestra del Cu en ¡si la mirada tuvo gusto de esto!
principio del laboratorio
CuCl2
Hoja de Al
CuSO4
AlCl3
Al (TAN4)3
Las fotografías de las muestras de cobre en el extremo del laboratorio - observar m
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Reacciones del cobre