Ciclo cobre

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  • Publicado : 18 de novembro de 2011
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    Observações
 
Reacções | Observações |
Reacção B | Formou um precipitado azul |
Reacção C | Formou um precipitado preto em pó |
Reacção D | O sólido dissolveu-se e voltou á cor inicial da solução, cor azul. |
Reacção E | Formou um precipitado preto em pó , em simultâneo uma libertação de gás e também uma leve efervescência |
 
 
    Equações Químicas
 
Reacção A  (Reacção deOxidação-Redução)
 
Cu (s) + 4HNO3 (aq) ------> Cu(NO3)2 (aq) + 2H2O (l) + 2 NO2 (g)
 
Reacção B   ( Reacção de Oxidação-Redução)
 
Cu(NO3)2 (aq) + 2 NaOH (aq) ---------> Cu(OH)2 (s) + 2 NaNO3 (aq)
 
Reacção C    (Reacção de Decomposição)
 
Cu(OH)2 (s) ---------> CuO (s) + H2O (l) (por aquecimento)
 
Reacção D  (Reacção de Substituição)
 
CuO (s) + H2SO4 (aq) -----> CuSO4(aq) + H2O (l)
 
Reacção E  (Reacção de Oxidação-Redução)
 
CuSO4 (aq) + Zn (s) ------> Cu (s) + Zn SO4 (s)
 
 
   Cálculos
 
Dados:
 
mproduto = ?
 
mpapel de filtro + produto = 0,269 g
 
mpapel de filtro = 0,220 g
 
mteórica = 0,138 g
 
η = ??
 
Cálculo da massa real de produto (cobre) obtida:
 
mproduto = mpapel de filtro + produto – mpapel de filtro
 
mproduto =0,269 – 0,220  mproduto = 0,049 g
 
Cálculo do rendimento da reacção:
 
η = .   massa real    . x 100
          massa teórica
 
 η = . 0,049 . x 100    η = 35,5 %
          0,138
 
   Conclusão/ Crítica
 
A actividade experimental designa-se de ciclo do cobre, uma vez que o conjunto de reacções realizadas tem como reagente inicial e produto final, o cobre. Assim diz-se que é umprocesso de reciclagem do cobre.
Esta actividade esperimental envolve diversas reacções, com diversos reagentes e com diversas observações que diferem de reacção para reacção. Algumas delas envolvem reagentes com alguma toxicidade, e durante a reacção desses mesmos reagentes libertam-se alguns vapores tóxicos para o ser humano e para o ambiente, e a fim de evitar essa contaminação, alguns passos dotrabalho são realizados na hotte, mais precisamente a realização da reacção A, em que se libertava NO2, que é um vapor tóxico. Já no passo 11, na reacção E, houve a libertação de H2 (hidrogénio), mas não foi necessário realizá-la na hotte, uma vez que esse gás não é tóxico.
No inicio da actividade experimental, é necessário um fio de cobre, para dar inicio ao ciclo do cobre, em que este fio tem deestar “limpo e brilhante”, a fim de evitar a presença de impurezas, e também de evitar reacções paralelas, tudo isto para aumentar o rendimento da reacção e o sucesso da actividade experimental.
Ao longo de todo o ciclo, nas reacções provocadas, vão se obter diversos produtos de reacção, grande parte deles líquidos que terão de ser retirados, a fim de evitar a sua reacção com outros reagentes,ou devido à sua toxicidade, designando-se por líquido sobrenadante. Na reacção C, o líquido sobrenadante retirado foi a água(H2O); na reacção D, não se retirou o líquido sobrenadante para que na reacção E ele pudesse passar  a hidrogénio(H2)( através da reacção do zinco com o ácido clorídrico: Zn (s) + HCl (aq) ZnCl (aq) + H2 (g)) e libertar-se, e assim se detectar quando a reacção estivesseacabada; na reacção E retirou-se o sulfato de zinco(ZnSO4), e colocou-se num recipiente adequado, uma vez que era tóxico.
No final da actividade experimental obtêm-se cobre de novo, ou seja, volta-se ao ponto de partida. Para provar que se trata de cobre, é necessário determinar o ponto de fusão da substância obtida e comparar esse valor com o valor do ponto de fusão do cobre que se encontra tabelado.O ciclo do cobre é um conjunto de reacções, todas elas de diferentes características e assim com diferente classificação. A a reacção D é uma  reacção de substituição, em que há uma troca nos elementos dos reagentes, entre si. A reacção A, reacção B e a reacção E são reacções de oxidação-redução, em que há uma variação dos números de oxidação dos elementos que constituem os reagentes. Por fim...
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