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En este laboratorio se muestra la ley de conservación de la materia, Se demostrara que la cantidad del elemento puede ser llevada atreves de una serie de transformaciones químicas sin pérdida significante del peso de la masa. En este procedimiento se utilizó el cobre para realizar las diferentes transformaciones que miraremos a continuación, primero que todo se le agrego ácido nítrico de tal forma que el cobre este en un estado de oxidación (perdiera electrones) para después agregarle hidróxido de sodio lo cual ocasionaría una nueva transformación en hidróxido de cobre que al momento de agregarle el ácido sulfúrico genera una reacción de doble composición formando una sal llamada sulfato de cobre la cual es una sal soluble que también puede convertirse en una sal insoluble mezclándose con fosfato de sodio y dando origen a él fosfato de cobre de tal forma que esta también puede variar mezclándola con ácido clorhídrico para formar una sal y una acido solubles llamado cloruro de cobre de tal manera que para sacar nueva mente el cobre se le agrega magnesio para que reaparezca el cobre en el momento de estar en la maquina extractora de gases logrando con esto observar todas las transformaciones químicas que se realizaron para volver a recuperar el eso inicial del cobre.

Abstract:

In this laboratory the conservation of mass is shown, it is established that the amount of the element can be carried dare a series of chemical transformations without significant weight loss of mass. In this process copper is used to perform transformations will look different then first of all nitric acid was added so that the copper in the oxidation state (losing electrons) and then add sodium hydroxide which cause further processed in copper hydroxide that when adding the sulfuric acid produces a double composition reaction forming a salt called copper sulphate which is a soluble salt that can also become an insoluble salt mixed with sodium phosphate and giving rise copper phosphate to it so that this may also vary by mixing it with hydrochloric acid to form a salt and a soluble acid called copper chloride so as to bring new mind copper is added to magnesium recurrence of copper time to be in the exhaust gases machine achieving this observe all chemical changes that were made to return to recover that initial copper.

Palabras claves: materia, energía, acido, filtración.

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

Jorge Salazar; Samuel reyes. Programa de ingeniería de alimentos, Universidad del Quindío - Colombia.

RESUMEN

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I. INTRODUCCIÓN

En la ley de conservación de la masa se utiliza una previsión y sustracción de masa con una concreta de un fluido .lo cual estamos los fluidos tienen un volumen de control y tiene un límite de superficie definido para cumplir la conservación de la masa y que exista una tasa de intercambio de masa por unidad de tiempo dentro del volumen de control tiene que ser igual a la velocidad que la masa que penetra el volumen sumándole la velocidad a la que se gana o se pierde debido a fuentes y sumideros. Logrando aplicándole distintos transformaciones químicos logrando aplicarlas sin pérdida de peso la cual esta está estipulada en la ley de conservación de la materia. El cobre metálico puede ser convertido en sus diferentes sales utilizando los ácidos y las bases adecuadas, además de otras sales y finalmente ser llevado de nuevo a su estado inicial. La secuencia de reacciones que ilustran esta transformación es la siguiente:

Cu Cu (NO3)2 Cu (OH)2 CuSO4

Cu3 (PO4)2 CuCl Cu

Esta práctica proporcionara experiencia en procedimientos fundamentales de laboratorio como son precipitación, decantación filtración y lavado de un precipitado.

II. METODOLOGÍA.

a) Preparación del Cu (NO3)2 por oxidación del elemento Cu, con el agente oxidante HNO3.

Inicialmente se pesó 0.18 g de una fibra de cobre (Cu), luego en un Baker al cobre se le agrega cerca de 1.5 mL de HNO3 (Esto se lleva a cabo dentro de la cabina extractora de gases). Se deja en reposo hasta que la disolución se complete.Más tarde se diluye la solución de Cu (NO3)2 con 20 mL de agua destilada y se guarda para la parte b. b) Preparación del Cu (OH)2 a partir de Cu (NO3)2:

A la solución de Cu (NO3)2 se le agrego NaOH 8M gota a gota (42 en total) con agitación constante hasta que la solución paso a ser alcalina. Posteriormente se le agrego 20 mL de agua, al Baker, agitándolo bien, y se deja reposar hasta que el precipitado se asiente. Así se pasó a decantar la mayor parte de líquido quedando en el fondo del Baker un nuevo precipitado. (el precipitado se guarda para la parte c).

c) Preparación de CuSO4 a partir del Cu (OH)2:

Aquí se le agrego H2SO4 2M con una agitación constante, en el Baker que contiene el Cu (OH)2 hasta que todo el precipitado se haya disuelto. Se guardó la solución de CuSO4 para la parte D.

d) Preparación de Cu3 (PO4)2 a partir de CuSO4.:

A la solución de CuSO4 se le agrego gota a gota (30 en total) una solución de 8M de NaOH Agitándose hasta que aparezca un precipitado azul claro persistente de Cu (OH)2. El NaOH es agregado para neutralizar el exceso de H2SO4

ya obtenido el precipitado agregamos 10 ml Na3PO4 para así producir el fosfato de cobre. Se Adiciono 15 mL de

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H2O destilada. Y se procede a Decanto la solución con un papel filtro bien adherido al embudo de tallo largo. posteriormente se guarda el precipitado para la parte e.

e) Preparación de CuCl2 a partir de Cu3 (PO4)2:

Se agregó 10 mL de HCl 6M a la solución d. se filtró, y se agregó sobre el precipitado removiendo con una espátula hasta que la disolución sea completa. Con esto se formó CuCl2, el cual es de color verdoso.

f) Preparación de Cu a partir de CuCl2:

A esta solución de CuCl2 se le agrego Mg igualmente se lleva cabo en la cabina extractora de gases. Como el Cu en la solución es desplazado por el Mg, se precipita y el color verde de la reacción desaparece. Durante el proceso de desplazamiento el Mg reacciona con el HCl para liberar H2. Cuando este color azul ha desaparecido completamente, se obtuvo un depósito de Cu rojo en la solución descolorida. Se Deja asentar el Cu, y se procedió nuevamente a filtrar lavando con H2O destilada para que así no desaparezca el Cu.

III. RESULTADOS Y ANÁLISIS

A) Preparación de Cu(NO3)2:

Al colocar una lámina de cobre de 0.18 gr en un Baker, al que posteriormente se le vertió aproximadamente 1.5 mL de HNO3 concentrado, se observó que el cobre se disuelve y la reacción emite humos. La solución obtenida de color

verde contiene Cu(NO3)2 y los humos color café son NO2 gaseoso. Esta reacción fue puesta en reposo durante 3 min, luego a la solución obtenida se le agrego 20 mL de agua destilada la cual deja observar una solución de color azul aguamarina. Cu + 4NHO3 Cu(NO3)2(aq) + 2 NO2(g) + 2H2O(l)

B) Preparación de Cu (OH)2 a partir de Cu(NO3)2:

Se agregó NaHO 3M a la solución ya obtenida de Cu(NO3)2 hasta que la solución se tornara alcalina, esto se calculó gracias a la cinta de pH dando como resultado un intervalo de 9-10 (solución alcalina), después al agregar 20 mL de agua al Baker y dejándose reposar por 10 o 15 min, la solución que se tornó verdosa oscura se precipito a esto se le decanto la solución; las reacción ocurridas con los compuestos agregados a la solución presentaron una reacción de doble desplazamiento.

Cu(NO3)2(ac) + NaHO(ac) NaNO3 + Cu(OH)2(s)

PrecipitadoC) Preparación de CuSO4 a partir de Cu(OH)2:

Al agregarle al precipitado de Cu(OH)2

una solución de H2SO4 6M con agitación constante el precipitado se disolvió completamente donde la solución final tomó una coloración azul cielo. Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O

D) Preparación de Cu3(PO4)2 a partir de CuSO4:

Esta es una reacción de doble descomposición, donde al agregar gota agota una solución 8M

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de NaOH/NaPO4 al CuSO4, la solución que obtuvo se torna de color azul espeso. A esta solución se le agrego NaOH hasta ser alcalina, luego se vertieron 15 mL de agua, esta fue filtrada al vacío dejando un pequeño residuo de color azul. 3CuSO4 2Na3PO4 Cu3(PO4)2 + 3NaSO4

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O

E) Preparación de CuCl2 a partir de Cu(PO4)2.

Al agregarle 10 mL de HCl 6M a la solución Cu3(PO4)2 se observó que el precipitado se disolvió completamente hasta quedar una solución de color verdoso.

Cu3(PO4)2 + 6HCl CuCl2 + 2H3PO4

F) Preparación del Cu a partir de CuCl2.

Al agregar una pequeña cantidad de magnesio al CuCl2, agitándolo constantemente, la solución resultante fue exotérmica con emisión de humos y se tornó gris, luego al filtrarse la solución se observó en los residuos pequeñas partículas de color rojo.

DISCUSION

En esta práctica se realizaron una secuencia de reacciones químicas en donde el Cu fue transformado en sus diferentes sales para obtener la misma cantidad que al inicio del proceso, con el fin de demostrar experimentalmente la ley de la conservación de la materia; esto se puedo evidenciar gracias a la

precisión de los datos obtenidos en la práctica desarrollada en el laboratorio.La ley de la conservación de la materia expone que toda reacción química conserva la masa (la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos), esto, permite predecir muchas reacciones químicas y su rendimiento.

IV. CONCLUSIONES

La ley de la conservación de la materia es de gran utilidad en los diferentes procesos químicos porque nos permite recuperar sin una perdida significante de peso una cantidad dada de un elemento que hemos sometido a diferentes reacciones.

Durante la práctica se pudo verificar la presencia de reacciones de tipo endotérmicas y exotérmicas (sin ningún factor de calentamiento).

El peso final del Cu que tomamos como muestra en un principio: 0.18 g, fue semejante al que obtuvimos al final de la practica: 018 g debido a que se llevaron a cabo los parámetros establecidos.

REFERENCIAS

PROFESORES DEPARTAMENTO DE QUÍMICA, Guía de laboratorio de Química I, Facultad de ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle, 2009.CHANG R, Química. Séptima edición. McGraw-Hill, 2003PETRUCCI HARWOOD, Química General, Octava edición, Prentice Hall, traducción, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, 2003http://www.textoscientificos.com/quimica/ Pagina Web.

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http://www.monografias.com, Página Web. http://www.ite.educacion.es/w3/eos/MaterialesEducativos/ Página Web

ANEXO

IMAGEN 1

IMAGEN 2

IMAGEN 3

IMAGEN 4

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