trabajo grupal.... su debida investigación y procedimiento para llevar a cabo la obtencion del oxido cobre

1. Universidad de El Salvador
Facultad de Química y Farmacia
Departamento de Química, Física y Matemática
Sección de Química Inorgánica
Ciclo I - 2016
“Obtención del Óxido de Cobre”
INTEGRANTES
Aguilar de León, Gabriela Yamileth
Del Cid García, Ingrid Brendali
García Alas, Dalis Stephany
Hernández Fernández, Jennifer Lissette
López Meléndez, Yesica Carolina
Mejía Mejía, Saúl Ernesto
Reinosa Recinos, Ester Margarita
Serrano Pérez, Cecilia Beatriz
Vásquez Vásquez, Ruth Beatriz

2. OBJETIVO GENERAL
Sintetizar una sal inorgánica de cobre (I) mediante técnicas básicas
de laboratorio y fundamentos teóricos; siendo estos la base
fundamental de la síntesis de sal que será el óxido de cobre (I) que
se realizara en laboratorio de Química Inorgánica De La
Universidad De El Salvador.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Dar a conocer un pequeña reseña histórica sobre el óxido de cobre
 Definir y clasificar el óxido de cobre
 Identificar las propiedades físicas y químicas de la sal inorgánica
 Exponer métodos de obtención, en cual se expondrá dos tipos de
métodos el principal que es el fundamental para la producción de la
sal y el segundos de expondrá como referencia que hay otros tipos
de obtención.
 Mencionar usos y aplicaciones de la sal inorgánica.
 Emplear las reacciones químicas que participa en el proceso de la
obtención de la sal y las cantidades de reactivos que se utilizarán.

3. Los compuestos de oxido de cobre pueden aparecer de
color amarillo o rojo, dependiendo del tamaño de las
partículas, pueden degradarse en el aire húmedo y
perder su brillo; ya que el cobre trabaja con dos
números de valencia, se enlaza al oxígeno y genera
dos tipos de óxido de cobre.
El óxido de cobre (I) se encuentra como el mineral
cuprita en algunas rocas de color rojo. Cuando se
expone al Oxígeno, el Cobre se oxida de forma natural
a óxido de cobre (I), aunque de una forma muy lenta.
El cobre y sus óxidos son empleados en una diversidad
de producto como pigmento para producir esmaltes
azules, rojos, grises, rosas, negros y verdes.

4. El cobre se encuentra por todo el mundo en la lava basáltica, localizándose el mayor
depósito conocido en la cordillera de los Andes en Chile, bajo la forma de pórfido.
Este país posee aproximadamente el 25% de las reservas mundiales conocidas de
cobre y a comienzos de 1980 se convirtió en el primer país productor de este metal.
Los principales yacimientos se localizan en Chuquicamata, Andina, El Salvador y El
Teniente. El Salvador, situada a 2.600 m de altitud, en el cerro el Indio Muerto. Su
explotación se inició en 1954, si bien los sondeos se iniciaron en 1951.
El cobre se extrae principalmente de la pirita de cobre, el cobre vidriado y de la
cuprita.
1904, Wilhelm Hallwachs descubrió que una combinación de cobre y óxido
cuproso era fotosensible.
El óxido de cobre (I) fue la primera sustancia conocida que se comportaba
como semiconductor.
Los diodos rectificadores basados en este se utilizaron industrialmente ya en 1924,
mucho antes de que el silicio se convirtiera en el estándar.
El aire húmedo ataca lentamente al metal y su superficie se cubre en forma gradual
de una capa verde de carbonato de cobre. Alrededor de los 300 °C, el aire y el oxígeno
lo atacan formando un recubrimiento negro de oxido de cobre(II) y a una temperatura
de 1000 se forma el oxido de cobre(I).

5. El cobre exhibe dos tipos de números de oxidación
2+ que es el más común y el 1+ que es estable
únicamente en solución acuosa si forma parte de in
complejo estable.
El óxido de cobre (I), también llamado antiguamente
óxido cuproso (Cu2O) es un tipo de óxido de cobre. El
óxido de cobre (I) se encuentra como el mineral cuprita
en algunas rocas de color rojo. Cuando se expone al
oxígeno, el cobre se oxida de forma natural a óxido de
cobre (I), aunque de una forma muy lenta. En el
laboratorio, el proceso puede lograrse en un tiempo
mucho más corto usando alta temperatura o una alta
presión de oxígeno. Con calefacción, el óxido de cobre
(I) formará el óxido de cobre (II).
Es insoluble en agua y disolventes orgánicos, se disuelve
en una solución de amoníaco concentrado para formar el
complejo incoloro [Cu (NH3)2]+, que se oxida fácilmente
en el aire al complejo azul [Cu (NH3)4(H2O)2]2
+. Se
disuelve en ácido clorhídrico para formar HCuCl2 (un
complejo de CuCl), mientras que disuelto con ácido
sulfúrico y ácido nítrico produce sulfato de cobre (II) y
nitrato de cobre (II), respectivamente.

6. El oxígeno se puede combinar directamente con todos los elementos,
excepto con los gases nobles, los halógenos y algunos de los metales
menos activos, como el cobre y el mercurio, que reaccionan lentamente
para formar óxidos incluso cuando se les calienta, y el platino, el iridio y el
oro, que únicamente forman óxidos por métodos indirectos.
El cobre exhibe diferentes estados de oxidación el +2 (es el más común)
y también el +1 (es estable únicamente en solución acuosa si forma parte
de un ion complejo estable) en cual forma los principales óxidos
conocido.
Oxido de cobre (I) Cu2O
Se obtiene como un sólido rojo por reducción de una solución alcalina de
sulfato de cobre (II). Como adición de álcali a una solución de cobre (II),
ocasionaría la precipitación de hidróxido de cobre (II) los iones de cobre
(II) se compleja con iones tartrato; en tales condiciones la concentración
de los iones de cobre (II) están baja que no excede al producto de
solubilidad del hidróxido de cobre (II).

7. COMPUESTO DE COBRE (II)
ESTE ES EL ESTADO DE OXIDACIÓN MÁS COMÚN DEL COBRE, Y EN SOLUCIÓN
ACUOSA LAS SALES DE COBRE (II) SON AZULES, EL COLOR SE DEBE A LA
PRESENCIA DE IONES
[CU (H2O)6]2+
EL ÓXIDO DE COBRE PUEDE OBTENERSE COMO SOLIDO NEGRO POR
CALENTAMIENTO DE CARBONATO DE COBRE (II) (UNA SAL BÁSICA) O DE NITRATO
DE COBRE (II)
CUCO3 CUO +CO2
2CU (NO3) 2CUO +4NO2 + O2
CUANDO SE CALIENTA A UNA TEMPERATURA DE 800OC
ESTE SE DESCOMPONE EN OXIDO DE COBRE (I) Y OXIGENO
EN CALIENTE, REACCIONA CON FACILIDAD CON LOS ÁCIDOS DILUIDOS FORMANDO
SALES DE COBRE (II); POR CALENTAMIENTO TAMBIÉN SE REDUCE A COBRE EN
CORRIENTE DE HIDROGENO

8. METODOLOGÍAS

9. MATERIALES, EQUIPO Y REACTIVOS A UTILIZAR
MATERIALES EQUIPO REACTIVOS
1 Vaso de precipitado de 50 mL
1 Vaso de precipitado de 250mL
Balanza semianalitica
5 g de Sulfato de cobre
pentahidratado (CuSO4·5H2O)
2 Beackers de 100 mL Hot plate
4g de Hidróxido de sodio
(NaOH)
2 Agitador de vidrio
2 vidrio de reloj
Desecador Aprox 80 mL de Agua (H2O)
1 kitazato Bomba de vacio
12 g de Sulfito de sodio
heptahidratado (Na2SO3·7H2O)
1 embudo buchner Pinza 6 g de Sal anhidra (Na2SO3)
1 probeta de 100 mL 10 g de Cloruro de sodio (NaCl)

10. CUADRO DE HOJAS DE SEGURIDAD
SUSTANCIA
QUIMICA
RIESGO A LA SALUD PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE
DICHA SUSTANCIA
AGUA (H2O) no posee ningún riesgo para la
salud
Como parte de las buenas prácticas
industriales, de higiene personal y de
seguridad, debe evitarse cualquier exposición
innecesaria a la sustancia.
SULFITO DE SODIO
HEPTAHIDRATADO
(Na2SO3.7H2O)
Inhalación: tos, dolor de
garganta.
El contacto prolongado o
repetido puede producir
sensibilización de la piel. La
exposición prolongada o
repetida por inhalación puede
originar asma.
Protección personal: respirador con filtro para
gases inorgánicos y partículas adaptado a la
concentración en aire de la sustancia.
HIDROXIDO DE
SODIO
(NaOH)
Inhalación: tos. Dolor de
garganta. Sensación de
quemazón. Jadeo.
Piel: enrojecimiento. Dolor.
Graves quemaduras cutáneas.
Ampollas.
Ojos: enrojecimiento. Dolor.
Visión borrosa.
Quemaduras graves.
Ingestión: dolor abdominal.
Quemaduras en la boca y la
garganta.
Almacenar en el recipiente original. Mantener
en lugar seco bien cerrado.
almacenar en un área sin acceso a desagües
o alcantarillas
Protección personal: traje de protección
química, incluyendo equipo autónomo de
respiración

11. SUSTANCIA
QUIMICA
RIESGO A LA SALUD PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE DICHA
SUSTANCIA
SULFATO DE
COBRE
PENTAHIDRATAD
O (CuSO4.5H2O)
NOCIVO POR INGESTIÓN. Afecta
al hígado y riñones. Causa
irritación a la piel, ojos .
CONTACTO CON LOS OJOS: El
polvo puede causar irritación.
CONTACTO CON LA PIEL: Puede
causar irritación y picazón.
No coma, no beba, no fume mientras manipule
este producto. Evite el contacto con ojos piel
vestidura. No respire el polvo. Lávese bien
después de su manipulación.
Cloruro de sodio
(NaCl)
En contacto con los ojos causa
irritación moderada
en contacto con la piel causa
irritación leve
ingestión podría causar vómito,
deshidratación, diarrea, problemas
de tensión sanguínea,
contracciones musculares, rigidez,
colapso y la muerte
Contacto con los ojos: enjuague los ojos
inmediatamente con agua corriente por 15
minutos mantenga los parparos abierto
durante el enjuague.
Contacto con la piel: lava la piel con abundante
agua bajo ducha, desalojando la ropa
contaminada durante unos 20 minutos.
Oxido de cobre
(Cu2O)
Al contacto con los ojos provoca un
enrojecimiento
Al ingerir provoca calambres
abdominales, diarrea, náuseas y
vómitos.
En contacto con la piel quitar las ropas
contaminadas y lavar la piel con agua y jabón.
En casos de contacto en los ojos enjuagar con
abundante agua por medios de varios

12. METODO 1
PROCEDIMIENTO
Pesar las
siguientes sales
inorgánicas
Verter 5 g de sulfato
de cobre
pentahidratado y 10 g
de cloruro de sodio en
60 mL agua a
ebullición
5 g de sulfato de cobre
pentahidratado
10 g de cloruro de
sodio
4 g de hidróxido de
sodio
6 g de la sal
anhidrida
Añadir 6 g de sal
anhídrida, agitando
la disolución
Al momento se forma
un precipitado color
verde – cambia a
incolor

13. La mezcla de reacción se
enfría moderadamente y se
vuelca con lentitud a una
solución de 4g de hidróxido
de sodio en 20 mL de agua
Mezcla
fria
Solución
de
hidróxido
de sodio
Se forma
un
precipitado
amarilloPoco a poco se convierte en
un precipitado rojo que es el
oxido de cobre El
precipitado que se forma
se deja asentar y el
líquido residual se elimina
Transferir a un
beacker de menor
capacidad y filtrar con
lavados
el residuo se lava con
alcohol al 95%y éter y
llevarlo al desecador.

14. OXIDO DE COBRE
2CU2+SO4
2-.5H2O + NA2
+SO3
2- +2 NA+CL- + H2O 2CU1+ CL- + 2NA2
+SO4
2- +H2
+SO4
2-+10H2O
2CU+CL- + H2
+SO4
2- + 2NA2
+SO4
2- +4NA+OH-+10H2O CU2
+O2- + NA2
+SO4
2- + 6NA+CL- + 13H2O
PRIMERA SEMI REACCION
2CU2+SO4
2-.5H2O + NA2
+SO3
2- +2 NA+CL- + H2O 2CU1+ CL- + 2NA2
+SO4
2- +H2
+SO4
2-+10H2O
OXIDACIÓN
ANÁLISIS
ES UNA SAL QUE TIENE CUATRO MOLÉCULAS DE AGUA ENLAZADOS AL ION COBRE Y UNA
QUINTA UNIDA AL ION SULFATO(SO4
2-) POR MEDIO DE ENLACES POR PUENTES DE HIDROGENO,
LA SAL ES AZUL Y POR LO GENERAL SE LLAMA VITRIOLO AZUL. EL ION COBRE(II) HIDRATADO
ES DE COLOR AZUL PÁLIDO PERO EN AGUA CAMBIA A AZUL OSCURO, EN ESTE
PROCEDIMIENTO SE AGREGA CLORURO DE SODIO, EL ION CLORURO EN EL RESPONSABLE QUE
LA SOLUCIÓN SE TORNE A COLOR VERDE SEGÚN LA CONCENTRACIÓN DE AGUA Y IONES
CLORO SE DEBE AL GRADO DE SEPARACIÓN DE LOS NIVELES 3D DEL COBRE Y DE LOS
DIFERENTES LIGANDO EN ESTE CASO SERÁ EL ION CLORO; ESTO EXPLICA LA VARIACIÓN DEL
COLOR DEL ION METÁLICO DE TRANSICIÓN, TAMBIÉN HAY FORMACIÓN DEL ION SULFATO EN
AGUA PARA FORMAR EL ÁCIDO SULFÚRICO POR ESOS EN ESTE PRIMER PROCESO SE HARÁ
UNA PRUEBA YA SEA CON INDICADORES DE ÁCIDOS COMO EL PAPEL TORNASOL.
[CU(H2O)6]2+ [CUCL4]2-+ 6H2O
AZUL PALIDO VERDE

15. SEGUNDA SEMI REACCION
2NA2
+CU+CL3
- + H2
+SO4
2- + 2NA2
+SO4
2- +4NA+OH- CU2
+O2- + NA2
+SO4
2- + 6NA+CL- + 3H2O
EL HIDRÓXIDO DE SODIO JUNTO CON EL ÁCIDO SULFÚRICO SE NEUTRALIZAN FORMANDO CLORURO
DE SODIO Y SULFATO DE SODIO
SE OBTIENE DOS TIPOS DE REACCIÓN PERO LA QUE SE VA A UTILIZAR VA HACER LA REACCIÓN A
RX TOTAL:
A)2CUSO₄.5H₂O +NA₂SO₃.+ 4 NAOH CU₂O+ 3NA₂SO₄+ 12 H₂O
B) 2CUSO₄.5H₂O +NA₂SO₃.7 H₂O+ 4 NAOH CU₂O+ 3NA₂SO₄+ 19 H₂O
Segunda
semireaccion

16. CÁLCULOS
Reactivo limitante:
A)
B)

17. 2[Cu (CH3COO)2·H2O]2 + N2H4·H2O → 2Cu2O + N2 + 8CH3COOH + 3H2O
Reactivos
[Cu (CH3COO)2·H2O]2 acetato de cobre(II) monohidratado
N2H4·H2O hidrato de hidracina al 10%
Según los potenciales de oxidación-reducción, el oxígeno del aire oxidará fácilmente las
disoluciones de Cu (I) a Cu (II). Además el ión Cu+ dismuta en disolución acuosa a Cu2+ y
Cu0. Los compuestos de Cu (I) deben, por tanto, su estabilidad a su insolubilidad en agua,
como es el caso de Cu2O, Cu2S y CuX (X = Cl, Br, I ó SCN).
Todos los compuestos de Cu (I) son diamagnéticos e incoloros, salvo que el anión aporte
color o aparezcan bandas de transferencia de carga. El Cu2O se encuentra en la naturaleza
como el mineral cuprita (PF = 1235°C). Se utiliza como fungicida y antiséptico. En el
laboratorio se obtiene por reducción controlada de una disolución alcalina de una sal de Cu
(II).
El Cu2O también se obtiene por hidrolisis de sales de cobre, por ejemplo sulfato de cobre II,
cloruro de cobre, acetato de cobre, etc.
MÉTODO 2

18. PROCEDIMIENTO
A una disolución de acetato
de cobre(II) monohidratado en
60cm3 de agua caliente, se
añade 4cm3 de una
disolución de hidrato de
hidracina al 10%
cuidando con añadir un
exceso, pues el Cu2+ se
produciría a Cu0
. El color de la disolución
pasa a verde y se desprende
a N2
. Al reposar se observa un
precipitado muy fino de color
naranja-rojo, que se filtra en
un embudo buchner con
doble papel de filtro
se lava sucesivamente con pequeños
volúmenes de agua 5cm3, alcohol y éter.
Guardar en desecador. Una vez seco se
calcula el rendimiento.

19. EJEMPLO DE PRODUCTO A ESPERAR

20. USOS Y APLICACIONES
Usos
 El óxido cúprico se utiliza como pigmento en cerámica para
producir esmaltes azul, rojo y verde (y a veces gris, rosa o
negro). También se utiliza para producir soluciones de hidróxido
de cupramonio, usado para fabricar rayón y ocasionalmente
como suplemento dietético en animales con deficiencia de cobre.
Aplicaciones
 Las principales aplicaciones de la nano partícula de óxido de
cobre son las siguientes:
 Se puede aplicar al catalizador, los materiales superconductores,
materiales termoeléctricos, materiales sensores, vidrio, cerámica
y otros campos como las resistencias de cerámica, medios de
almacenamiento magnéticos, sensores de gas, volteadores en el
infrarrojo cercano, y aplicaciones fotoconductor foto térmicos
como semiconductores, transformación de energía solar.

21. CONCLUSIONES
El óxido de cobre presenta propiedades físicas y químicas capaces de
identificar como: como su color, sistema de cristalización, puntos de fusión y
ebullición, solubilidad.
Muchos minerales que existen en la naturaleza forman óxidos unidos con
facilidad con el oxígeno mientras que otros necesitan condiciones especiales
de presión y temperatura además de disposición de electrones de valencia el
principal elemento de estudio el cobre
Se utilizaron una serie de técnicas básicas en laboratorio de química
inorgánica de la Universidad Del El Salvador para la producción del óxido de
cobre,
Los diversos compuestos con cobre son diseñados para equipos
especializados en las diversas áreas de biología, agronomía, química,
electrónica y medio ambiente.
El cobre combinado con el oxígeno presenta solo dos tipos de óxidos; oxido
de cobre(I) que es estable únicamente en solución acuosa si forma parte de
un ion complejo estable. y oxido de cobre(II) que es el más común.

22. RECOMENDACIONES
El óxido de cobre metálico formado por un átomo de Cobre y un átomo de Oxígeno,
por tratarse de un compuesto irritante que se disuelve en ácidos minerales (ácido
clorhídrico, ácido sulfúrico o ácido nítrico) se debe de manipular de una manera
adecuada para no salir afectados en el proceso de la obtención.
Mantener un cierto cuidado en la finalización del producto ya que los compuestos
pueden aparecer de color amarillo o rojo, dependiendo del tamaño de las partículas,
y estos a su vez pueden degradarse en el aire húmedo y perder su brillo.
Al momento de realizar la práctica es de suma importancia utilizar gafas protectoras
ya que el contacto con los ojos puede causar irritación e importantes daños en la
córnea, pudiendo causar conjuntivitis, de la misma manera utilizar guantes porque
en contacto con la piel causa irritación y decoloración. además de todo el equipo
necesario para laboratorio.