En estas prácticas de la 2º Evaluación y como hemos mencionado en la introducción anterior, esta vez hemos realizado una reacción de precipitación, preparando antes una disolución de sulfato de cobre (III) pentahidratado.
Primero, debemos preparar la disolución de sulfato de cobre (III) pentahidratado.
Prepararemos 50 ml (0'05 L) de una disolución de concentración de 0'1 mol / L de dicha sustancia, sabiendo Que M CuSO4.5 H2O = 250 g / mol. Para ello ante todo tendremos que encontrar la masa necesaria a partir de n = m/M y de n = c/V, y los datos que tenemos:
c = n / V; n = c .V = 0'1 mol/L . 0'05 L = 0'005 mol
n = m / M; m = n. M = 0'005 mol . 250 g/mol = 1'25 g sulfato de cobre (III)
Por tanto y tras realizar los cálculos señalados, ya conocemos la masa de sulfato de cobre (III) pentahidratado para la Disolución.
Para comenzar dicha disolución, cogemos el vidrio de reloj, lo lavamos y sobre él echaremos cuidadosamente la cantidad de sulfato de cobre requerida con una espátula también lavada después de tasar el vidrio de reloj en la balanza. Luego de pesar los 1'25 gramos de dicha sustancia que debemos de utilizar, cogemos y lavamos un vaso de precipitados. Echamos en ese vaso aproximadamente unos 25 ml de agua, como se indicaba en los pasos que íbamos siguiendo a la vez uno, y más tarde el sulfato de cobre pentahidratado desde el vidrio de reloj, ayudándonos para disolverlo en el agua con un agitador o varilla para agitar que lógicamente habíamos lavado antes (Fig. 1.1) .
Fig. 1.1: Removimos con fuerza con el agitador el vaso de precipitados hasta que estuviese totalmente disuelto el sulfato de cobre pentahidratado en el agua.
Cogimos y lavamos una probeta, y allí añadimos la disolución que acabábamos de hacer (Fig.1.2) , para justo después enrasar hasta 50 ml, añadiendo agua hasta llegar a esta marca.
Fig. 1.2: Añadimos la disolución a la probeta para después enrasar hasta la marca de 50 ml añadiendo agua.
Así, ya teníamos preparada la disolución para realizar la reacción de precipitación.
Seguidamente, cogimos y lavamos otro vaso de precipitados (el que habíamos utilizado antes era demasiado pequeño) y allí añadimos la disolución completa desde la probeta. Esto lo hicimos con el objetivo de poder inmediatamente después echar en la probeta (que nos permite medir cantidades y volúmenes con mayor precisión que los vasos de precipitados) 100 ml de una disolución ya preparada de hidróxido de sodio (NaOH). Lo echamos desde el recipiente que estaba en la parte delantera para que usásemos todos los grupos a un vaso de precipitados vacío, y desde allí lo vertimos a la probeta para poder medir exactamente 100 ml de la disolución. Una vez habíamos medido 100 ml de dicha disolución, vertimos el NaOH al vaso de precipitados de la disolución anterior ... Y el resultado es que la disolución se vuelve de color azul mucho más intenso y se puede observar que dentro de la disolución hay un sólido (Fig. 1.3).
Fig. 1.3: Añadimos la disolución de NaOH a la disolución primera. En esta imagen ya se aprecia en la disolución completa el color azul más vivo y el sólido que se forma parecido a una especie de gelatina.
Seguidamente, cogimos y lavamos el vaso de precipitados con el embudo. A la vez, hicimos el filtro con el papel de filtro plegándolo, para después colocarlo en el embudo y echar poco a poco en él la disolución (Fig. 1.4).
Fig. 1.4: Poco a poco añadimos la disolución en el vaso de precipitados con el embudo y el papel de filtro.
El resultado será que el producto de la reacción Na2SO4 (ac) cae abajo del vaso como un líquido incoloro, mientras que el otro producto Cu(OH)2 (s) permanece como sólido en el papel de filtro. Utilizamos la filtración para separar los dos productos resultantes (el sólido del líquido) de la reacción de precipitación.
En la imagen de la izquierda, podemos observar en el vaso de precipitados la disolución, otro vaso de precipitados con el embudo y el papel de filtro, y en un vidrio de reloj los restos sólidos de hidróxido de sodio que se acumulan en el papel de filtro. Tras rasparlos con una espátula, obtenemos lo que aparece también en la imagen de abajo a la derecha. Por último, en la imagen inferior izquierda se aprecian con claridad dichos restos más sólidos de Cu(OH)2 que permanecen acumulados en ese papel de filtro.
Lo último que deberíamos haber hecho, aunque no nos dio tiempo, sería haber raspado el sólido que quedaba acumulado en el papel de filtro y depositarlo en el vidrio de reloj; pero para ello era necesario que hubiese transcurrido suficiente tiempo para que se separasen los dos productos completamente. Aún así lo hicimos con el resultado de las Prácticas de los compañeros que las habían hecho el día anterior: pesamos en la balanza esa cantidad, cuya masa era de 1'52 gramos aproximadamente. Esta sustancia tenía una textura pegajosa porque aún tiene algo de agua, y pesa más de lo que debería teóricamente según el problema de estequiometria con las mismas cantidades que ahora realizaremos. Esto se debe a que ese Cu(OH)
2 restante aún no está no seco, tiene agua y al estar húmedo pesa algo más.
Este es el problema de estequiometria:
