Química General I y IILey conservación de la Materia

PRESENTADO POR:MARIA HELENA NARANJO

PRESENTADO ALUIS FELIPE ARANGO

IED JULIO FLÓREZQUÍMICA APLICADA A LA INDUSTRIA

Bogotá 12 de Febrero de 2011

Ley de la conservación de la materia(transformaciones sucesivas de cobre)

Objetivo:Reaccionar diversos compuestos para Observar las transformaciones del cobre,

Para comprobar la ley de la Conservación De la materia Práctica No. :5

Problema¿Qué masa de cobre reaccionó con HNO3 de acuerdo a la siguiente ecuación?<Cu+4 HNO3→Cu(NO3)2+2N O2+2H 2O

Procedimiento experimental1. Mida con la mayor precisión y exactitud 10 mL de la disolución problema de nitrato de cobre, obtenida de la reacción de cobre con ácido nítrico concentrado, y colóquelos en un vaso de precipitados de 250 mL.2. Añada aproximadamente 90 mL de agua y 5 mL de NaOH 6M.3. Permita que el precipitado se asiente y observe el color de la disolución. Si todavía muestra color, continúe agregando sosa hasta que la precipitación sea completa. Registre en la tabla 2 el volumen utilizado.4. Caliente la muestra hasta observar un cambio completo de color.5. Filtre y lave el precipitado tres veces con 10 mL de agua destilada.6. Añada sobre el papel filtro H2SO4 3 M hasta que todo el precipitado reaccione y sedisuelva. Reciba el filtrado en un vaso de precipitados. Registre en la tabla 2, el volumen de ácido sulfúrico utilizado.Nombre: Gaveta No.:7. Finalmente añada a la disolución una o dos granallas de cinc previamente pesadas y permita que la reacción sea completa. Si la disolución sigue presentando color, añada un poco más de cinc. Registre en la tabla 2, la cantidad de cinc utilizado.8. Filtre sobre un papel o un embudo de filtro poroso previamente pesado; el cobreobtenido lávelo varias veces con agua destilada y finalmente con 5 mL de una mezcla de alcohol y acetona.9. Seque en la estufa hasta que se registre un peso constante.10. Registre la masa de cobre obtenida en la tabla 1.11. Repita el experimento por lo menos tres veces.Tabla 1

Muestra 1Masa del precipitado(cantidad del Cu en 10 mL de disolución problema)

0,6899gr

50,93 gen250ml0,2037 g /ml ×10ml=2,037 g

Cu (NO3 )2+3H 2O

2,037 g1mol241,54 g

=8,43×10−3Mol

molesCu=Cu(NO¿¿3)23H 2O=1molCu(NO¿¿3)21molCu

¿¿

8,43×10−3mol

Cu=65.45 g1mol

=0,513 gCu

Cálculos y Cuestionario1. Complete las ecuaciones que corresponden a las reacciones sucesivas que se llevaron a cabo y escriba las características físicas de los compuestos de cobre formados.

Cu+4 HNO3→Cu (NO3 )2+2N O2+2H 2OCu(N O3)2aq+2NaOH (aq)→Cu(OH )2(s)+2NaN O3(aq )

Cu(OH )2(s)→CuO(s )+H 2O(l )

CuO+H 2SO4→CuSO 4+H 2OCuSO4+Zn→Cu+ZnSO4Zn+H 2SO4→ZnSO4+H 2

2. Calcule la cantidad de reactivos que se requerirían en el caso de que la masa inicial de cobre fuera de 0.5 gramos y compárelas con las que se utilizaron en el experimento.Registre sus datos en la tabla 2.Tabla 2

Reactivo Cantidad teórica Cantidad experimental

HNO₃ conc. 14 M (mL)

NaOH 6 M (mL) 5 5

H2 SO4 3 M (mL) 22.3

Zn (g) 0.5g 0.553

Cu (g) 0.5g 0.6899

3. ¿Qué pasa si se agrega una cantidad de reactivos mayor a la que se necesitaEstequiométricamente, para llevar a cabo las transformaciones de los compuestos deCobre? Fundamente su respuesta con base en las reacciones planteadas.No, tendría los mismos resultados, la reacción daría más productos o no reaccionaria completamente, porque para estar en equilibrio debe haber igual de reactivos que de productos como lo notamos en la practica.

4. ¿Qué masa de cobre reaccionó con HNO3 de acuerdo a la siguiente ecuación?Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O1 átomo de cobre reaccionó con 4 moléculas de ácido nítrico (4 átomos de nitrógeno por 12 de oxígeno y 4 de hidrógeno) , y como la masa molecular del cobre es de 63.546 g , de acuerdo a la ecuación, y sin tener una cantidad específica de cobre utilizado, entonces reaccionaron 63.546 gramos de cobre con 252.05148 g de ácido nítrico (que es la masa atómica del ácido nítrico) para formar así 1 molécula de nitrato de cobre, 2 de dióxido de nitrógeno y 2 moléculas de agua.5. Calcule el porcentaje de error una vez conocida la cantidad de cobre inicial.

%error=0,5−0,68990,5

×100=−37,98

Conclusiones: Iniciamos la reacción a partir del Cu(NO3)2 , que al agregarle sosa poco a poco, esta reacciona con el nitrato de cobre, dándonos un precipitado cristalino azul oscuro que era el hidróxido de cobre en solución, que al calentarse el CU(OH)2 reaccionó para dar como producto óxido de cobre y agua que al filtrarlo el óxido de cobre quedó en el papel filtro y el agua en el matraz. Al CuO al agregarle el ácido sulfúrico reaccionó para dar como producto en el vaso de precipitados un líquido azul claro que era una solución de sulfato de cobre y agua, a la que se le agregó una granalla de zinc que reaccionó tanto con el ácido como con el sulfato para darnos como productos sulfato de zinc, cobre y desprender hidrógeno. Ya que utilizamos en ambas reacciones una granalla de zinc muy grande y por lo tanto una cantidad de zinc como reactivo mayor a la necesaria, no terminó de reaccionar completamente, por lo que al filtrar la solución de ZnSO4 cobre, el sulfato de cobre se quedó en el matraz, y en el papel filtro el residuo de zinc que no terminó de reaccionar y el cobre que quedo como producto. Pero aun así comprobamos La Ley de la conservación de la materia, tanto teórica como prácticamente, ya que al realizar las reacciones químicas, observamos cómo se reordenaron las partículas constituyentes de los reactivos para formar los productos. Al ir realizando cada reacción se obtenían nuevos productos que hacíamos reaccionar de nuevo dándonos al final el elemento inicial de la reacción con lo que pudimos observar como la materia (en este caso el cobre), se transforma para crear nuevos compuestos y de esos mismos compuestos al transformarlos reaccionándolos con otros compuestos, se puede obtener de nuevo la materia inicial (el elemento del cobre). Por lo tanto, observamos tanto las transformaciones sucesivas del cobre, como la ley de la conservación de la materia en este experimento.

BIBLIOGRAFÍA

Puig, Ignacio, S.J., CURSO GENERAL DE QUÍMICA, editorial Marín, 1961, México. Pp. 134-145

Talanquer Artigas Vicente A. E tal QUÍMICA, Editorial Santillana, Colombia 2000, 6ta edición pp. 18-22

LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA

http://www.mitecnologico.com/Main/LeyDeLaConservacionDeLaMateria Fecha de consulta:{11 de Febrero/2011}