Este informe presenta los resultados de un estudio sobre la solubilidad del sulfato de cobre (CuSO4) en diferentes sistemas como agua, soluciones amoniacales, de ácido sulfúrico y sulfato de níquel. Los resultados muestran que la solubilidad de CuSO4 aumenta con la temperatura en agua y disminuye con el aumento de la concentración de ácido sulfúrico y sulfato de níquel. La solubilidad en soluciones amoniacales primero disminuye y luego aumenta a medida que aumenta el pH. Las

1. INFORME
SOLUBILIDAD DE SALES INORGANICAS (CuSO4) EN SOLUCIONES
PRACTICA No. 1
LABORATORIO DE HIDROMETALURGICA Y ELECTROMETALURGICA
Estudiante:
Juan Pablo Torres Alvarez
Astrid
Profesor:
Ing. Julio E. Pedraza R.
ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA Y CIENCIA DE MATERIALES
FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUIMICAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
Bucaramanga, 11 de Septiembre de 2005

2. DATOS Y RESULTADOS
SISTEMA 1. Agua
T
[°C]
Peso disuelto de
CuSO4*5H2O
[g]
pH inicial pH final Volumen inicial
[mL]
Volumen final
[mL]
25 8.73
8.35
6.5
6.5
3.6
4.1
25 28
31
35 11.57
10.99
6.6
6.5
3.1
3.4
25 29
29
50 13.91
14.84
6.5
6.5
3.2
3.1
25 25
28.5
SISTEMA 2. Soluciones amoniacales
PH inicial pH final Peso disuelto de CuSO4*5H2O
[g]
Volumen inicial
[mL]
Volumen final
[mL]
9 9 10.69
0.31
25 29.0
29.1
10 10 0.3
0.1
25 25.0
26.5
12 12 10.47
10.47
25 29.5
29.5
SISTEMA 3. Soluciones de acido sulfúrico
%Volumen
Acido
sulfúrico
Peso disuelto de
CuSO4*5H2O
[g]
pH inicial pH final Volumen inicial
[mL]
Volumen final
[mL]
1 8.56
10.32
10.32
1.8
2.0
2.0
1.8
1.5
1.5
25
40
40
26.5
41.0
41.0
5 7.86
9.67
9.67
1.4
1.7
1.7
1.8
1.5
1.5
25
40
40
26.0
42.5
42.5
10 6.56
8.05
8.05
0.9
0.7
0.7
1.0
1.2
1.2
25
40
40
26.0
48.0
48.0

3. SISTEMA 4. Soluciones de sulfato de níquel
Otros resultados
* Se trabajó a 25º C aproximadamente, pues esta era la temperatura del ambiente.
CALCULOS, RESULTADOS Y ELABORACION DE GRAFICAS
Según los datos y los resultados obtenidos y bajo los la realización de los cálculos
respectivos se grafica:
1. La solubilidad del sulfato de cobre en agua versus la temperatura
Calculo de los gramos de CuSO4 disuelto:
PM CuSO4.5H2O = 249.55 g/mol
PM CuSO4 = 159.55 g/mol
CuSO4*5H2O CuSO4
1 mol 1 mol
249.55 g 159.55 g
Gramos de CuSO4*5H2O disuelto Gramos de CuSO4 disuelto
249.55
159.55
*disueltoO.HCuSOdeGramosdisueltoCuSOdeGramos 244 =
Calculo de la solubilidad del CuSO4 a diferentes temperaturas:
)(
)(
lub 4
4
litrosalpromedioVolumenfin
gtodeCuSOpesodisuel
ilidadSo CuSO =
% Masa
Sulfato de
níquel
Peso disuelto de
CuSO4*5H2O [g]
PH inicial pH final Volumen inicial
[mL]
Volumen final
[mL]
1 11.50
11.57
4.29
7.8
7.8
6.0
3.8
3.6
4.0
25 28.5
27.5
26.0
2 9.8
10.35
4.46
7.8
7.6
6.0
3.4
3.4
4.2
25 28.0
27.4
27.0
5 7.92
7.68
5.90
7.4
7.4
6.0
3.4
3.4
4.0
25 29.0
29.0
28.0

4. T [°C] PH inicial
promedio
pH final
promedio
Peso disuelto de
CuSO4*5H2O [g]
promedio
Peso disuelto
de CuSO4 [g]
Solubilidad
[g/L]
Volumen
final
promedio
[mL]
25 6.5 3.85 8.54 5.46 185.085 29.5
35 6.5 3.25 11.28 7.212 248.69 29
50 6.5 3.15 14.38 9.194 343.06 26.8
Solubilidad de CuSO4 vs Temperatura del agua
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Temperatura (ºC)
SolubilidaddeCuSO4(g/L)
2. La solubilidad del sulfato de cobre en solución amoniacal versus el PH
Calculo de los gramos de CuSO4 disuelto:
PM CuSO4.5H2O = 249.55 g/mol
PM CuSO4 = 159.55 g/mol
CuSO4*5H2O CuSO4
1 mol 1 mol
249.55 g 159.55 g
Gramos de CuSO4*5H2O disuelto Gramos de CuSO4 disuelto
249.55
159.55
*disueltoO.HCuSOdeGramosdisueltoCuSOdeGramos 244 =
Calculo de la solubilidad del CuSO4 a diferentes PH de solucion:
)(
)(
lub 4
4
litrosmedioVolumenpro
gtodeCuSOpesodisuel
ilidadSo CuSO =

5. Volumen final
promedio
[mL]
Peso disuelto de
CuSO4*5H2O [g]
promedio
Peso disuelto de
CuSO4 [g]
Solubilidad
[g/L]
pH de la
solución
29.05 5.5 3.516 121.04 9
25.75 0.2 0.128 4.97 10
29.5 10.47 6.694 226.9 12
Solubilidad del CuSO4 en Solucion de amoniaco Vs PH
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
8 9 10 11 12 13 14
PH
SolubilidaddeCuSO4(g/L)
3. La solubilidad del sulfato de cobre en solución de acido sulfúrico versus la
concentración del acido.
Para poder tomar el volumen inicial de solución igual para todas las concentraciones de
acido sulfúrico se calculara por medio de:
40
5**25 24 OHSOgramosdeCu
cioncialdesoluVolumenini =
En cuanto al volumen final de la solución se calculara por medio de:
4aguadeCuSOcioncialdesoluVolumeninionaldesoluciVolumenfin +=
Tomando la densidad del agua a una temperatura de 25ºC igual a uno.

6. Peso disuelto
de CuSO4*5H2O [g]
promedio
Peso disuelto
de CuSO4 [g]
promedio
Volumen final [ml]
promedio
Solubilidad
(g/L) % Vol. De H2SO4
7,15 4,571 25,57 178.75 1
6,65 4,252 27,39 155.23 5
5,54 3,542 26,99 131,233 10
Solubiliadad de CuSO4 en solucion de H2SO4 Vs la
concentracion de H2SO4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
% en Volumen de H2SO4
SolubilidaddelCuSO4(g/L)
4. La solubilidad del sulfato de cobre en una solución de sulfato de níquel versus la
concentración de la sal níquel.
Peso disuelto
de CuSO4*5H2O [g]
promedio
Peso disuelto
de CuSO4 [g]
promedio
Volumen final [ml]
promedio
Solubilidad
(g/L)
Concentración en
% Peso de NiSO4
9,12 5,8308 27,34 213,27 1
8,2 5,243 27,465 190.89 2
7,17 4,5842 28,643 160,05 5

7. Solubilidad del CuSO4 en solucion de NiSO4 Vs Concentracion
de la sal de Niquel
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
Concentracion
SolubilidaddeCuSO4(g/l)
ANALISIS GRAFICO
 Cuando aumenta la concentración de ácido sulfúrico disminuye la solubilidad del
sulfato de cobre en la solución para concentraciones mayores a 5% en volumen y
para concentraciones entre 1 y 5% en volumen aumenta la solubilidad del sulfato de
cobre en la solución.
 Para la solubilidad del sulfato de cobre en agua el PH final de la solución disminuye
y como consecuencia aumenta la solubilidad.
 La solubilidad del CuSO4 en el agua aumenta con la temperatura linealmente.
 La solubilidad del CuSO4 en una solución amoniacal presenta un comportamiento
al principio de descenso (para PH<10) debido al efecto del Ion compartido el cual
disminuye la solubilidad, y para PH>10 aumenta a causa de la formación de
complejos. Así mismo al añadir amoniaco (iones OH-) el PH de la solución
aumenta, la reacción cambia de dirección y se produce la precipitación del sulfato
de cobre, debido a que los iones de cobre forman complejos con el amoniaco en
solución.
 la solubilidad del CuSO4 desciende al aumentar el % en volumen (%V) y % en peso
(% peso), de las soluciones de acido sulfúrico, al igual de las soluciones de sulfato
de níquel.

8.  A medida que aumenta la temperatura del agua ésta puede disolver más cantidad de
sulfato de cobre pero habrá una temperatura a la cual se pierde este comportamiento
lineal y desciende la capacidad de disolución de sulfato de cobre del agua.
RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS FORMULADAS
1. De acuerdo a los resultados obtenidos, realizar una discusión sobre las diferencias y
similitudes obtenidas respecto a la solubilidad del sulfato de cobre en las soluciones de
los diferentes sistemas experimentados.
La solubilidad del sulfato de cobre en agua versus la temperatura:
La solubilidad del sulfato de cobre experimental a diferentes temperaturas, fue menor
siempre que la teórica hasta una temperatura de 40ºC y mayor a una temperatura de 45ºC
aproximadamente. La diferencia de solubilidades para las dos primeras temperaturas se
esperaba fuera un poco mayor, contrario a las dos últimas donde se esperaba una diferencia
menor.
La solubilidad del sulfato de cobre en solución amoniacal versus el PH
La solubilidad para un PH menor que 10 es descendiente indicando que hay poca
disolución, por el contrario para un PH mayor que 10 aumenta la solubilidad.
Al comparar los valores de solubilidad del sulfato de cobre en la solución de amonio, con
los de solubilidad en agua, se puede decir que la diferencia es muy grande, por tanto la
solubilidad del agua es mucho mayor.
La solubilidad del sulfato de cobre en solución de acido sulfúrico versus la
concentración del acido.
Según la grafica al aumentar la concentración de ácido sulfúrico, disminuye la solubilidad
del sulfato de cobre en la solución hasta en % volumen 10 sigue disminuyendo.
La solubilidad del sulfato de cobre en una solución de sulfato de níquel versus la
concentración de la sal níquel.
Al aumentar la concentración de sulfato de níquel, la solubilidad desciende. Al comparar
con la solubilidad con acido sulfúrico, se puede observar que a concentraciones menores, la
solubilidad del sulfato de cobre se encuentra en el rango de 160 a 210 g/l, para las dos
graficas, lo que podría indicar que ambos solventes en un rango pueden disolver igual
cantidad de sulfato, y se entraría a analizar el campo económico.
2. Comparar los valores obtenidos de la solubilidad del sulfato de cobre en agua con
la obtenida a partir de la constante de solubilidad reportada en la
bibliografía.

9. Solubilidad experimental Solubilidad
experimental
[gCuSO4/100gH2O]
Solubilidad teórica
[gCuSO4/100gH2O] % Error
Temperatura [gCuSO4/LH2O]
25 °C 185.085 18.09 22.7 16.74
35 °C 248.69 24.9 26.58 6.32
50 °C 343.06 34.31 33.3 3.03
La grafica mostrada a continuación compara la solubilidad teórica y la solubilidad
experimental a diversas temperaturas del sulfato de cobre en agua.
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
35
25 35 50
Temperatura(ºC)
SolubilidaddeCuSO4(g/L)
Teorica
Experimental
La diferencia de los valores de solubilidad teórico y experimental aparentemente no
difieren en un rango amplio para una temperatura de 35ºC y 50ºC, pero para
25ºC el margen de error es alto, que se reflejó como un amplio rango de
diferencia en las grafica de comparación de las solubilidades teórica y
experimental.
La pendiente entre 25 y 35ºC es muy similar para ambas solubilidades, produciendo un
bajo margen de error en cuanto a comparación grafica. Pero la pendiente es mayor entre 35
y 50ºC para la línea de solubilidad experimental produciendo un intercepto en donde se
podría afirmar que la solubilidad experimental es exactamente igual a la teórica.

10. La solubilidad experimental del sulfato de cobre, fue menor a la teórica para temperaturas
menores a 40°C aproximadamente, a la vez a esta temperatura las líneas se interceptan
indicando que la solubilidad para ambos casos es igual.
La diferencia entre las solubilidades se puede adjudicar a:
 Debido a la temperatura del agua que no se mantuvo constante durante el proceso, ya
que el calentamiento fue realizado con la plancha de calentamiento con que cuenta el
agitador magnético, este dispositivo no permite mantener la temperatura constante y esta
debe ser controlada con un termómetro externo al agitador.
 La falta de pureza en el agua, la cual se observó al determinarse el pH; en esta medición
se notó que no era cien por ciento pura, lo que quiere decir que hay partículas ocupando
moléculas de agua con potencial para solubilizar más sal, y por esta razón la solubilidad
experimental de la sal es menor.
 A la velocidad del agitador, que tal vez fue mas lenta o mas rápida de la necesaria para
realizar el proceso y para la precipitación.
3. Investigar en cuales especies iónicas se puede encontrar el cobre en las diferentes
soluciones de los sistemas experimentados.
Disolución de Cu en H2SO4.
INCOMPLETAOHSOCuSOSOHCu 22442 ++→+
electrones2Pierde20
→→ +
CuCu
Para formar el CuSO4 se requiere una molécula adicional de H2SO4.
OHSOCuSOSOHCu 22442 22 ++→+
Con el amoniaco:
Cu++
; Cu(NH3)++
; Cu(NH3)2
++
; Cu(NH3)3
++
; Cu(NH3)4
++
.
Con el sulfato de níquel:
Cu++
.
Con el ácido sulfúrico:
Cu++
.
4. De acuerdo a los resultados y a la bibliografía consultada, realizar una discusión
sobre cual o cuales sistemas de los utilizados en la práctica es más
ventajoso o desventajoso para la disolución del cobre, teniendo en cuenta
factores tanto técnicos como económicos.

11.  La solubilidad del sulfato de Cu en agua es elevada, esto se corrobora con la
información encontrada en la literatura.
 Desde el aspecto económico es viable la utilización del H2SO4 debido a su
disponibilidad y bajo costo en el mercado. Se usa para lixiviar minerales de cobre y
uranio. La solubilidad con el ácido sulfúrico es mayor que con el agua comparándolo a
una temperatura de 25°C.
 La solubilidad con el ácido sulfúrico es mayor que con el agua comparándolo a una
temperatura de 25°C.
 La solubilidad del sulfato de Cu es bastante elevada, además es la mas económica y fácil
de conseguir de todos las soluciones con las que se trabajo durante el laboratorio.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Durante el desarrollo del laboratorio se pudo comprobar que al aumentar la temperatura
del soluto (agua) aumentó la solubilidad de la sal, esto es debido seguramente a lo que
indica la literatura acerca del aumento de la energía cinética con lo que las moléculas de
soluto tienen más oportunidad de pasar a solución, además este no es un proceso
exotérmico, por ello la temperatura favorece la disolución.
 El mejor medio para diluir el sulfato de cobre es el agua, no solo por que allí se presento
la mayor solubilidad, si no por que es el más económico, otro medio también viable y
económico es el ácido sulfúrico.
 Se observo que al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad de la sal.
 Se observó que el reactivo más apropiado para lixiviar minerales que contienen sulfato
de cobre es el agua, pero una alternativa es utilizar ácido sulfúrico debido a que es
bastante económico.
 Se pudo comprobar el efecto del ión común; en los casos con ácido sulfúrico y sulfato de
níquel, a medida que se añadía más cantidad de estos, diminuía la cantidad de sulfato de
cobre disuelto, esto debido al cumplimiento de la ley de Le Chatelier, que nos indica que
al haber más ión sulfato disuelto, el sistema tiende hacia el equilibrio produciendo la
precipitación del sulfato de cobre.
 Se observó que el PH de una solución depende de la pureza del agua y de la temperatura
con que se trabaje.
 Se recomienda trabajar con agua cien por ciento pura y en lo posible mantener un
calentamiento constante del agua.

12.  Debido a que no se recopilaron sino tres datos, con un intervalo amplio, es difícil
establecer el comportamiento real que se puede presentar entre cada uno de estos datos
obtenidos gráficamente. Seria mas preciso tomar un gran numero de datos con un
intervalo corto, para realizar un mejor análisis de los resultados obtenidos
experimentalmente.
 Para la practica que requiere temperaturas superiores a la ambiente, es importante tener
cuidado con la velocidad de calentamiento, debido a que debe ser lenta para que permita
un control adecuado de la temperatura de la solución, ya que un aumento afectaría
notoriamente la solubilidad del sulfato de cobre.