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Prática - Transformação química do cobre, Esquemas de Química Inorgânica

Prática - Transformação química do cobre , atividade do cederj.

Tipologia: Esquemas

2020

Compartilhado em 16/04/2020

alan-alves-12
alan-alves-12 🇧🇷

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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro
Curso de Licenciatura em Química
Prática 2
Disciplina: Química G
Professor: Fernando José Luna de Oliveira
Prática 2 - Estudo de algumas transformações químicas do cobre
1. INTRODUÇÃO
O cobre é um elemento químico metálico, vermelho-amarelado, de símbolo
Cu (do latim cuprum), densidade 8,9 g/mL, ponto de fusão 1084 C. Possui dois
isótopos estáveis de massa atômica 63 e 65 uma, e nove radioativos de massa 58
a 68 uma. Apresenta-se em compostos nos estados de valência 1 (cuprosos) e 2
(cúpricos). Não é atacado pelo ar seco, mas em condições de alta umidade que
contenha dióxido de carbono, forma uma camada protetora esverdeada de
carbonato básico ou azinhavre. Dissolve-se bem em ácido nítrico, mas não é
atacado pelos ácidos clorídrico e sulfúrico. Forma dois tipos de óxidos, o cuproso
(Cu2O) e o cúprico (CuO).
O cobre é um dos poucos metais que ocorrem na natureza em estado puro.
Na antiguidade era considerado precioso, embora de menor valor que a prata e o
ouro. É o metal que melhor conduz eletricidade à exceção da prata. Destaca-se
pela sua elevada condutividade térmica, o que faz dele adequado para a
fabricação de cabos, fios e lâminas. É resistente à deformação e à ruptura, sendo
maleável e dúctil, podendo ser estirado sem quebrar.
Os compostos com maior aplicabilidade são o óxido vermelho (Cu2O),
utilizado para colorir vidros, e o cloreto de cobre (I), cuja solução amoniacal é
reativa do acetileno. Entre os compostos cúpricos destacam-se o óxido CuO
negro, utilizado para colorir vidros verdes, e o sulfato de cobre (II) CuSO4,
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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Curso de Licenciatura em Química Prática 2 Disciplina: Química G Professor: Fernando José Luna de Oliveira

Prática 2 - Estudo de algumas transformações químicas do cobre

1. INTRODUÇÃO O cobre é um elemento químico metálico, vermelho-amarelado, de símbolo Cu (do latim cuprum ), densidade 8,9 g/mL, ponto de fusão 1084 C. Possui dois isótopos estáveis de massa atômica 63 e 65 uma, e nove radioativos de massa 58 a 68 uma. Apresenta-se em compostos nos estados de valência 1 (cuprosos) e 2 (cúpricos). Não é atacado pelo ar seco, mas em condições de alta umidade que contenha dióxido de carbono, forma uma camada protetora esverdeada de carbonato básico ou azinhavre. Dissolve-se bem em ácido nítrico, mas não é atacado pelos ácidos clorídrico e sulfúrico. Forma dois tipos de óxidos, o cuproso (Cu 2 O) e o cúprico (CuO). O cobre é um dos poucos metais que ocorrem na natureza em estado puro. Na antiguidade era considerado precioso, embora de menor valor que a prata e o ouro. É o metal que melhor conduz eletricidade à exceção da prata. Destaca-se pela sua elevada condutividade térmica, o que faz dele adequado para a fabricação de cabos, fios e lâminas. É resistente à deformação e à ruptura, sendo maleável e dúctil, podendo ser estirado sem quebrar. Os compostos com maior aplicabilidade são o óxido vermelho (Cu 2 O), utilizado para colorir vidros, e o cloreto de cobre (I), cuja solução amoniacal é reativa do acetileno. Entre os compostos cúpricos destacam-se o óxido CuO negro, utilizado para colorir vidros verdes, e o sulfato de cobre (II) CuSO 4 ,

empregado na metalurgia, em galvanoplastia, em pintura e na agricultura (em vinhedos). Embora o cobre esteja presente em numerosos minérios oxidados ou sulfurados, é a partir da calcopirita (CuFeS 2 ) que é extraído. Operações de refino, sejam térmica ou eletrolítica, permitem atingir uma pureza superior a 99%. O cobre é empregado no estado puro em cerca de 80% dos casos, principalmente na transmissão elétrica e na telefonia. Suas propriedades elétricas são melhores aproveitadas quando este é empregado no estado puro, mas as propriedades mecânicas são melhores nas ligas com zinco, estanho, chumbo e níquel. As ligas são utilizadas na maioria das indústrias, em conseqüência das suas propriedades, os latões (ligas de cobre e zinco) são moldados e trabalhados facilmente, os bronzes (ligas de cobre e estanho) têm interessantes qualidades de fundição associadas as suas características de atrito, os cuproalumínios assim como os cuproníqueis resistem bem à oxidação e a certos agentes corrosivos.

2. OBJETIVOS  Preparar uma série de compostos de cobre;  Estudar cálculos estequiométricos e rendimentos de reações;  Verificar a validade da Lei da Conservação das Massas. 3. MATERIAIS Reagentes Vidraria, equipamentos e outros Pedaços de Cobre metálico Papel tornassol Zinco em pó Pipeta Pasteur Etanol comercial Funil de vidro e de büchner HNO 3 concentrado Erlenmeyer Solução de NaOH 8 mol/L Placa de aquecimento e agitação Água destilada Pedras de ebulição H 2 SO 4 6 mol/L Bastão de vidro HCl 6 mol/L Papel de filtro Acetona Vidro de relógio

Filtrar a mistura, lavando o sólido com 20 mL de água destilada. Retire as pedras de ebulição com o auxílio de um pinça. Remova o papel do funil com o sólido, coloque dentro de um béquer e adicione 50 ml de água destilada para remover todo o sólido do papel de filtro. Ainda com o papel dentro de béquer, adicionar lentamente (gota a gota) H 2 SO 4 6 mol/L até que o precipitado preto se dissolva completamente e a solução tenha sua coloração alterada para azul claro. Se necessário, agitar a mistura com um bastão de vidro. Retirar o papel da solução com o auxílio de um pinça. Separadamente, pesar 1,2 g de Zn em pó e adicionar à solução. Agitar frequentemente com um bastão de vidro para quebrar os aglomerados de zinco ou utilize uma placa de agitação e um agitador magnético para acelerar a reação. Após 30 minutos, a solução deve ser incolor e um precipitado avermelhado deve formar-se. Se a solução ainda estiver azul, adicionar cerca de 0,2 g de Zn. Por outro lado, se ainda for observado resíduo de zinco, adicionar algumas gotas de HCl 6 mol L-1. Filtrar a solução em funil de büchner com papel de filtro. ATENÇÃO: Pesar o papel de filtro antes de realizar a filtração. Lavar o produto sólido com água destilada e, em seguida, com acetona. Coloque o papel de filtro com o produto em um vidro de relógio e leve à estufa por 30 minutos a 100ºC. Após retirar da estufa, deixar esfriar e pesar o conjunto de papel e produto. O sobrenadante deve ser tratado antes do descarte. Como isso deve ser feito? Escreva as reações associadas:

5. Pré-laboratório

  1. As reações dadas abaixo serão realizadas nesta prática. Faça o balanceamento das mesmas, representando os compostos pelas suas respectivas fórmulas químicas. Caso seja necessário, inclua na equação moléculas de H 2 O: a) cobre + ácido nítrico  cobre(II) + nitrato + dióxido de nitrogênio b) cobre(II) + hidróxido de sódio  hidróxido de cobre(II) c) hidróxido de cobre(II) óxido de cobre (II) d) óxido de cobre(II) + ácido sulfúrico  cobre (II) + sulfato

e) zinco + cobre(II)  zinco(II) + cobre

  1. Algumas das reações do item 1, caracterizam-se como reações redox. Indique quais delas podem ser assim classificadas e indique qual é o agente redutor e qual é o agente oxidante.
  2. Apresente as semi-reações de oxi-redução envolvidas na reação entre o cobre(II) e o zinco. Utilizando os potenciais de redução padrão, comprove se a reação é espontânea ou não.
  3. Dependendo da acidez do meio, a reação do cobre com o ácido nítrico pode ocorrer por dois caminhos diferentes, A e B. A) cobre + ácido nítrico  cobre(II) + nitrato + dióxido de nitrogênio B) cobre + ácido nítrico  cobre(II) + nitrato + óxido nítrico. Verifique as propriedades do dióxido de nitrogênio e do óxido nítrico e sugira uma forma fácil de comprovar se a reação entre o cobre e o ácido nítrico ocorre de acordo com a reação A ou a reação B.
  4. Utilizando reagentes de grau P.A., descreva os procedimentos para a preparação de 1 litro das seguintes soluções: a) Ácido sulfúrico 6 mol.dm-3; b) Hidróxido de amônio 2 mol.dm-3. c) Ácido clorídrico 6 mol.dm-3.