Este documento describe un experimento de laboratorio para aplicar la ley de conservación de la materia utilizando el elemento cobre. El objetivo es llevar a cabo un proceso estequiométrico para transformar cobre metálico en varios de sus compuestos como nitrato de cobre, hidróxido de cobre, sulfato de cobre y fosfato de cobre, y luego recuperar el cobre original. El documento proporciona instrucciones detalladas para cada paso del proceso y cálculos para determinar el rendimiento.

1. Practica 3: ley de la
conservación de la
materia
Equipo 8:
Antonio Cervantes María
García Subiaur Cinthia
Gómez Carrión Diana
Hernández Pérez Amairani
I.Q.201
Profesora I.Q. María Lourdes Nieto Peña

2. OBJETIVO
 1. El estudiante llevará a cabo un proceso estequiométrico y
realizará los cálculos correspondientes.
 2. Aplicará la Ley de la conservación de la materia en un
proceso de transformación del elemento cobre en sus diversos
compuestos.
 3. El estudiante desarrollará la experiencia en el manejo de
procedimientos fundamentales de laboratorio como son:
decantación, filtración y purificación de un precipitado.

3. FUNDAMENTO
 La ley de la conservación de la materia o ley de la conservación de la masa o ley de Lomonosov-
Lavoisier es una de las leyes fundamentales en todas la ciencias naturales. Fue elaborada
independientemente por Mijaíl Lomonosov en 1745 y por Antonie Lavoisier en 1785. Se puede
enunciar como “ en una reacción química, ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa
obtenida por los productos.”
 Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de las reacciones nucleares, en las que la
masa en si se modifica de forma sutil, en estos casos la suma de masas hay que tener en cuenta la
equivalencia entre masa y energía. Esta ley es fundamental para una adecuada comprensión de la
química, y de los métodos gravimétricos de la química analítica.
 La ley de la conservación de la materia señala que la cantidad de materia se mide por su peso, como
el peso permanece constante durante cualquier reacción química la materia también permanece
constante.
 Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación o la destrucción de materia sino
únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes.

4. CUESTIONARIO PRE-LABORATORIO
 1. Calcular teóricamente la cantidad de cloruro de cobre que se obtendrá a
partir de 0.1 g de metal cobre. A partir de ello calcular también, el
rendimiento de su proceso hasta obtener nuevamente el cobre metálico.
Formula: Cl2 (70.9g/mol)
Formula: Cu (63.5g/mol)
Cl2=(0.1 de Cu)(70.9) = 0.11gr
63.5

5.  2. Investigar los conceptos de: fórmula química, reacción química, ecuación
química y porcentaje de rendimiento.
FORMULA QUIMICA: Es la representación de los elementos que forman
un compuesto y la proporción en que se encuentran, o del número de átomos que
forman una molécula.
REACCION QUIMICA: Es todo proceso termodinámico en el cual una o
más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando
su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.
ECUACION QUIMICA: es una descripción simbólica de una reacción química.
Muestra las sustancias que reaccionan y las sustancias que se originan.
PORCENTAJE DE RENDIMIENTO: Es el resultado del rendimiento real multiplicado
x100

6. Preparación de Nitrato de cobre por
oxidación del Cu metálico con ácido nítrico.
Se pesan aproximadamente 0.1 g de cobre metálico en una
balanza analítica (anote el peso exacto con cuatro cifras
decimales). Se enrolla formando un pequeño ovillo y se
coloca en un matraz erlenmeyer de 125 ml.
En la campana de extracción, se agregan poco a poco gotas
de ácido nítrico concentrado agitando en forma circular y
con mucho cuidado, hasta que el cobre esté
completamente disuelto. (Puede demorar entre 3 a 5 min).
La solución resultante contiene el nitrato de cobre, los
humos generados son de gases nitrosos. (PRECAUCIÓN: Evite
inhalarlos directamente).
Se agrega al matraz con mucho cuidado 20 ml de agua
destilada y se agita suavemente.

7. Preparación de Hidróxido de cobre a partir
del nitrato de cobre.
A la solución azul de nitrato de cobre que se
encuentra en el matraz erlenmeyer, se le agrega
Hidróxido de sodio 8 M gota a gota con agitación
constante. Se obtendrá un precipitado azul de
Hidróxido de cobre.
La adición de hidróxido de sodio debe
continuar hasta que la solución sea alcalina,
(Probar de tiempo en tiempo con papel
tornasol rojo hasta que cambie a azul) eso
asegura que la precipitación del hidróxido de
cobre sea completa.

8. Preparación de Sulfato de cobre a partir
del hidróxido de cobre.
Al matraz que contiene el precipitado de hidróxido
de cobre, se le agrega lentamente y con agitación
constante, ácido sulfúrico 6 M, poco a poco, hasta
que todo el precipitado se disuelva.

9. Preparación de fosfato de cobre a partir
del sulfato de cobre.
A la solución que contiene el sulfato de cobre disuelto, se le agrega 10
ml de fosfato de Sodio 1 M, agitando vigorosamente el matraz pero con
cuidado. Se debe formar un precipitado azul de fosfato de cobre.
Se prueba la solución con papel tornasol. Si es ácida se agrega más
Hidróxido de sodio 8 M gota a gota con agitación constante hasta que
esté francamente alcalina (papel tornasol rosa pasa a azul).
Se adiciona 20 ml de agua destilada, se tapa el matraz con un tapón
de látex y se guarda para la siguiente sesión

10. Preparación de cloruro de cobre a partir del
fosfato de cobre.
Se filtra el precipitado de fosfato de cobre obtenido en el paso IV. Se desecha el
líquido filtrado.
MANEJO DE RESIDUOS: El líquido filtrado se coloca en un frasco rotulado como:
“Desechos de Sulfato de sodio alcalinizado con NaOH”.
Se coloca un matraz erlenmeyer de 125 mL limpio debajo del embudo con el papel
filtro que contiene el sólido, y se le agrega poco a poco aproximadamente 15 mL
de HCl 6 M para formar el cloruro de cobre soluble de color verdoso, el cual debe
pasar a través del filtro. Es necesario que el papel quede blanco.
Se enjuaga el papel filtro con agua destilada utilizando la piseta. (Si es necesario,
se abre el papel para asegurarse que no quede fosfato de cobre entre los pliegues
sin reaccionar, en caso de verse ligeramente azul se agregan unas cuantas gotas de
HCl y luego se enjuaga con una pequeña cantidad de agua destilada).

11. Recuperación del cobre metálico a partir del cloruro de cobre.
A la solución del cloruro de cobre que se encuentra en el matraz erlenmeyer, agregar un
pedazo (aproximadamente 0.1 g) de cinta de magnesio lijada (debe verse brillante) y dejarlo
sumergido agitando cuidadosamente con movimiento circular hasta que el color verdoso de
la solución desaparezca y se observe la aparición de un precipitado rojizo.
Si se desaparece el color verdoso y no se ha disuelto el magnesio en su totalidad, se debe
extraer del matraz para evitar que siga reaccionando con el ácido clorhídrico y se forme
cloruro de magnesio adicional
Si se consume todo el magnesio y el color verdoso de la solución persiste, se puede agregar
otro u otros trocitos de cinta de magnesio del mismo tamaño del primero, hasta lograr la
decoloración, retirando el sobrante de este metal.
Cuando el color verdoso ha desaparecido dejando un depósito de cobre de color rojizo, se
agita y se filtra la solución.
Una vez que se ha filtrado toda la solución, se lava con agua destilada el matraz
Erlenmeyer y se vacía al embudo de filtración para que todo el cobre pase al papel filtro.
Es muy importante que no se pierda el cobre en esta operación.

12. Se lava 3 o 4 veces el papel filtro con pequeñas porciones de agua
destilada para evitar que el cobre obtenido quede acidificado.
Se retira cuidadosamente el papel filtro del embudo sin romperlo, se
abre y se coloca en un vidrio de reloj grande.
Se coloca el vidrio con el papel en una estufa de secado a 110 °C
durante una hora aproximadamente para que se seque totalmente.
Una vez seco, se pesa el papel filtro en la misma balanza analítica, y
se calcula el peso del cobre recuperado descontando el peso del
papel filtro Se calcula el porcentaje de rendimiento, tomando el peso
inicial del cobre como el 100 %.
MANEJO DE RESIDUOS: El líquido filtrado de esta sección se deposita
en un frasco rotulado como:
“Desechos de cloruro de magnesio acidificado con HCl”

13. CALCULOS
 Peso de matraz con Cu: 90 gr.
 Peso del matraz: 89 gr.
 Peso del Cu: 1 gr.
 Peso del papel filtro: 0.86 gr.
 Papel filtro con Cu: 0.91 gr.
 Peso Cu final: 0.053 gr.
 Rendimiento de Cu: 43.24%

14. INFOGRAFIA
 http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_qu%C3%ADmica
 https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080127111017AAuZcKD
 http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-04.html