Cobre ao cobre

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Cobre ao cobre

  1. 1. RELATÓRIO SIMPLIFICADO (RESQ) - UESB Nome: Vanessa Neres Santana Prática no.: 06 Disciplina: Química Inorgânica Experimental II Turma: P01 Título: Do cobre ao cobre 1 Objetivos: 1.1 Observar e estudar as propriedades do cobre. 2 Introdução: Cobre elemento químico de símbolo Cu, encontra-se no estado sólido em temperatura ambiente. Classificado como metal de transição, pertence ao grupo 11 (1B) da Classificação Periódica dos Elementos. Tem uma com avermelhada, é maleável e dúctil, é bom condutor de calor e eletricidade. Somente a prata conduz eletricidade melhor do que o cobre. É resistente à corrosão de muito meios, ele é relativamente inerte, não é oxidado pelo oxigênio do ar, não é atacado por ácidos diluídos como o sulfúrico e clorídrico. Mas já ocorre o contrário quando exposto ao ar úmido, pois é oxidado superficialmente, mas isso ocorre muito lentamente formando um composto verde, e em contato com o ácido nítrico, halogênios, amônias mais água, sulfitos. O cobre é moderadamente abundante, sendo o vigésimo quinto elemento mais abundante em peso na crosta terrestre, sendo a prata e o ouro mais raros. É obtido em grande escala principalmente como metal puro e em ligas. Apresenta também uma grande importância biológica, pois é encontrado em diversas enzimas do grupo oxidases. Sua obtenção, comumente, é feita de alguns minérios, os mais comuns são a calcopirita (CuFeS2), calcocita (Cu2S), carbonato básico de cobre CuCO3 . Cu(OH)2, óxido cuproso Cu2O. O cobre tem uma função importante nas indústrias de transportes, na eletrônica, na construção, na energia, na saúde, na produção de ligas, equipamentos químicos e farmacêuticos. Ele usado na indústria elétrica, por causa da sua elevada condutividade, e em tubulações de água por causa de sua inércia química. Sobre suas ligas, existem mais de 1000 tipos diferentes, como o bronze (Cu/ Zn). Os compostos de cobre contem o elemento no estado de oxidação +1 e +2, no estado +3 raramente é encontrado. Quando está no estado de oxidação +1 seus complexos são incolores. Os únicos composto de Cu+ estáveis em meio aquoso são insolúveis ou estão na forma de complexos, como por exemplo, CuCl, CuCN e CuSCN. Já o íon Cu2+ seus compostos são geralmente coloridos, as cores mais frequentes é o azul ou o azul-esverdeado, em solução aquosa os sais de Cu2+ apresentam coloração azul-celeste devido a formação do cátion complexo [Cu(H2O)4]2+ . 3 Materiais e Reagentes: • Pipetas • Erlenmeyer • Béquer • Papel indicador ácido-base • Funil • Papelfiltro • Cobremetálico • Soluçãodeácidonítrico6,0mol/L • Soluçãodehidróxidodesódio6,0mol/L • Soluçãodeácidosulfúrico3,0mol/L • Zincometálico
  2. 2. 4 Metodologia: 4.1 Pesou-se100mgdecobremetálico,eadicionou-seaometal2mLdesoluçãode6,0mol/Ldeácidonítrico,atetodo ometalfoidissolvido. 4.2 Adicionou-se gota a gota, uma solução de 6,0 mol/L de hidróxido de sódio, ate que a solução ficou básica. Observou-se o precipitado formado. 4.3 Aqueceu-se o precipitado e juntamente com a solução a 120ºC. Observou-se a formação de um precipitado preto. Filtrou-se o precipitado obtido, descartou-se o filtrado e lavou-se precipitado com 2,0 mL de água. 4.4 Em um béquer acrescentou-se 6,0 mL de ácido sulfúrico 3,0 mol/L e adicionou-se o precipitado preto.Agitou-seamisturaatéquetodosólidofoidissolvido. 4.5 Acrescentou-se à solução do béquer, 800 mg de zinco metálico (em pó). Agitou-se a mistura. Observou-se a formação de precipitado. 5 Resultados/Discussão: 5.1) Ao adicionar o ácido nítrico no béquer contendo o cobre metálico foi observado que o metal foi sendo consumido ao longo dotempo e asolução apresentando uma coloração azul, ocorrendo também durante a reação a liberação de umgáscastanho. Reação do cobre metálico com o ácido nítrico 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) Cu(NO3)2(aq) + 6H2O(l) ↔ [Cu(H2O)6]2+ + 2NO3 - (aq) Nesta reação o cobre foi oxidado passando de Cu0 para Cu+2 , e a cor azul da solução foi devido à presença do íon complexo tetraquacuprato (II) formado após a reação do nitrato de cobre (II) que é solúvel com a água liberada da reação. Como o cobre apresenta configuração3d10 4s1 e no estado de oxidação +2 fica 3d 9 , tendo um elétron desemparelhado seus compostos sãocoloridos,pois épossível ocorrera transição d-d,eparamagnéticos. Ogásliberadofoi o dióxido de nitrogênio de cor castanha como pode ser observado na reação. Ocorre também um desdobramento do nível de energia eg resultandoemumcomplexooctaédricodistorcido. 5.2) Ao adicionarmos o hidróxido de sódio na solução, contendo o íon complexo tetraquacuprato (II), ocorreu uma reação de dupla-troca tornando o meio básico, com pH=14. Ocorrendo a formação de um precipitado azul gelatinoso, que é o hidróxido de cobre. Reação do Cu +II com o hidróxido de sódio Cu2+ (aq) + NaOH(aq) → Cu(OH)2(s)↓ + Na+ (aq) 5.3) Como o excesso de hidróxido de sódio não solubiliza o hidróxido de cobre, ao aquecer esse precipitado, pôde-se observar a formação de um precipitado preto. Reação do hidróxido de cobre em aquecimento Cu(OH)2(s)→CuO(s)↓ + H2O(l) O precipitado de hidróxido de cobre foi convertido em óxido de cobre (II) devido à desidratação do hidróxido.
  3. 3. 5.4) Após filtrar a solução contendo o precipitado de Óxido de cobre (II), foi adicionado ácido sulfúrico ao óxido de cobre (II) sólido, este é dissolvido, formando um sal solúvel de cor azul, a evidência desta coloração ocorre pois em solução aquosa, ou hidratados, os sais de cobre (II) formam íon complexo tetraquacuprato (II) [Cu(H2O)4]2+ . Reação do óxido cobre com o ácido sulfúrico CuO(s)+ H 2SO4(aq)→CuSO4(aq)+H 2O(l) CuSO4(aq)+6H 2O(l)[Cu(H2O)6]2+ + SO4 2- 5.5) Ao adicionar na solução contendo íon de Cu+2 zinco metálico foi possível observar a formação deum precipitado granulado com um líquido sobrenadante cinza. Isso aconteceu, pois o zincoreduziuoCu+2 emCu0 devidoaomaior potencialpadrão,sendooxidadopara+2. Reação do zinco metálico com a solução de íon cobre (II) Cu2+ (aq)+ Zn(s)→ Cu(s)+ Zn2+ (aq) Essa última reação completa o ciclo, formando novamente o cobre metálico. O ciclo de reações proposto transforma o cobre de acordo com o esquema: Segundo a lei de Lavoisier, a massa de cobre obtida nesta reação será igual à massa de cobre inicial. O rendimento da reação depende da extensão das reações e do grau de pureza dos reagentes e a qualidade do procedimento.
  4. 4. 6 Conclusões: Com esta pratica sobre o cobre, observamos o seu ciclo que se inicia com o cobre metálico Cuo , sofrendo oxidação +2, passando por varias transformações de forma e cor devido aos compostos formados e as distribuições dos elétrons no decorrer das reações. 7 Referências bibliográficas: 1. LEE, J. D.; Química Inorgânica não tão Concisa,. 5ª edição. São Paulo: Edgard Blücher, 1999. 2. VOGEL, A. I., Química Analítica Qualitativa, Tradução da 5ª Edição, São Paulo: Mestre Jou, 1981. Local: Jequié -BA Data: 08 de agosto de 2013 Visto professor: Data : / /

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