Laboratorio n2Gravimetra de cobre en una sal solubleQumica Minera

Integrantes: Javiera Avendao Pabla Badillo Gerardo CarrascoDocente: Mireya CollaoSeccin: 432Fecha: 07/05/2014

Introduccin

En un anlisis qumico se busca identificar los componentes presentes en una muestra y la cantidad de los mismos, para llevar a cabo la identificacin de las cantidades de elementos presentes en la muestra se utiliza el anlisis gravimtrico; este consiste en determinar la cantidad proporcionada de un elemento o compuesto en una muestra, mediante la eliminacin de las interferencias y convirtiendo el elemento buscado en un compuesto de composicin definida que sea posible pesar.Los procesos mediante los cuales puede llevarse a cabo la separacin del elemento buscado y la muestra son:

QUIMICA MINERA INGENIERIA EN MINA Precipitacin Volatilizacin Extraccin Adsorcin, entre otros.

En la mayor parte de dichos mtodos se forma una nueva fase, esta puede ser un liquido, gas o solido, y el elemento buscado puede quedar en la nueva fase o bien en la fase original.En el experimento llevado a cabo, se busco identificar la cantidad de cobre presente en la muestra entregada, mediante una gravimetra de precipitacin. Lo cual permiti la identificacin de este mediante el pesado del residuo y los clculos necesarios, que veremos posteriormente.

Objetivos

Reconocer el concepto de gravimetra de precipitacin. Llevar a cabo el pesado de un elemento X (en este caso cobre) a partir de una muestra problema. Ver las reacciones generadas por el reactivo hidrxido de potasio (KOH) sobre una solucin que contenga cobre. Llevar a cabo los clculos que ayudan a identificar las concentraciones en una gravimetra de precipitacin.

Procedimiento

En el laboratorio, con implementos necesarios (delantal y guantes), tomamos 40 ml de la muestra problema entregada por el docente, los cuales vaciamos en un vaso precipitado de 250 ml. Agregamos agua destilada hasta un volumen de 70 ml aproximados.Mientras se esperaba que el vaso precipitado con la muestra diluida estaba sobre la estufa elctrica ya caliente, comenzara a ebullir, se peso el papel filtro y el crisol donde posteriormente pesamos el residuo obtenido de la muestra.Al momento en que la solucin comenz a ebullir se agrego gota a gota una solucin de KOH 1M, agitando constantemente, de la adicin de dicha solucin se genero precipitado negro; se agrego la solucin hasta que ya no se formara mas precipitado.Luego se adiciono un exceso de 2 ml y se pidi el pH de la solucin. La solucin se dejo en proceso de digestin agitando constantemente por 10 minutos aproximadamente, luego dejamos enfriar el vaso, colocamos el papel filtro en la bomba de vaco y depositamos lentamente la mezcla sobre el centro del papel, posteriormente se adiciono agua destilada para asegurar el filtrado de todo el residuo en el vaso precipitado. Terminada la filtracin, el papel filtro con el residuo solido se deposito en el crisol y fue llevado al horno para ser secado por aproximadamente 2 hrs a 800C.Finalmente se peso el crisol con el residuo ya secado hasta obtener un peso constante en tres oportunidades.

Materiales

Varilla de agitacin Papel filtro Pinza para el crisol Matraz Kitazato Bomba de vaco Papel indicador pH Vaso de precipitados de 250 mL Estufa elctrica Piseta

Crisol de porcelana

Resultados

Datos obtenidos del experimento:Con la adicin de la solucin KOH 1M sobre la muestra, se obtuvo un precipitado negro Cu(OH)2pH de la solucin: 8

Clculos y datos

Datos:peso

Crisol42.5700gr

Papel filtro00.7887gr

Muestra problema40.0000 ml

CuO01.7344 gr

Peso atmico Cu63.5400 gr/mol

Peso molecular CuO79.5394 gr/mol

Clculos: Masa CuO = masa total masa crisol masa papel filtro = 45.0931 42.5700 0.7887 = 1.7344Masa Cu = masa CuO* factor gravimtrico = 1.7344gr *= 1.3855 gr1) Miligramos de cobre = 1.3855 * 1000 = 1385.5 mgr

2) Concentracin partes por milln = = 346.375 ppm

3) %p/v= = *100 = 3.4638 %

4) Concentracin molar = 0.0218 40 ml = 0.000545 M

Discusin

Ya que en una gravimetra de precipitacin hay intervencin de un reactivo x que busca hacer reaccionar al elemento buscado en la muestra, la manipulacin y adicin de dicho reactivo es fundamental para tener resultados certeros, la mala manipulacin por medio del analista puede llevar a un error en los resultados obtenidos, ya que la cantidad de reactivo adicionado ser el responsable de hacer precipitar el elemento buscado de modo que hay que asegurarse de que el reactivo adicionado sea el suficiente como para hacer precipitar por completo el elemento buscado.Durante nuestro experimento el resultado de la medicin del pH de la solucin obtenida luego de adicionar el reactivo, fue de pH 8 (bsico), lo cual significa que el reactivo adicionado fue demasiado para lo que se buscaba, ya que el pH esperado era 2 (acido). Esto ya que el reactivo tiene un pH bsico y el exceso de este llevo a un cambio en la solucin de un pH acido a bsico. Adems de la adicin del reactivo, es importante manipular correctamente la solucin al momento de la filtracin al vacio, ya que hay que asegurar que no se pierda precipitado yndose a los bordes del papel filtro. Si esto ocurre abra una variacin en los resultados, ya que no estar siendo pesado por completo el residuo solido o precipitado.Por el mismo motivo se debe asegurar lavar el vaso precipitado con agua destilada y volver a filtrar para asegurar no perder residuos.

ConclusinMediante la experiencia en el laboratorio logramos reconocer el trabajo con anlisis gravimtrico, los pasos a seguir e implementos utilizados.Mediante esta pudimos ver la precipitacin de CuO al reaccionar nuestra muestra problemas con el reactivo KOH, posteriormente al seguir minuciosamente cada procedimiento logramos obtener los datos necesarios para calcular las cantidad de cobre presente en la muestra problema (finalidad del anlisis gravimtrico).Con dichos datos es posible realizar una gravimetra de precipitacin y llevarla a calcular con los cuales saber las distintas concentraciones obtenidas.En cuanto al error en el laboratorio, este no puede ser calculado ya que solo se realizo un experimento en laboratorio; para poder calcular el error en el anlisis gravimtrico hace falta llevar a cabo diferentes experimentos o en su efecto conocer un valor real con el cual comparar los resultados obtenidos. La prolijidad en este tipo de anlisis es bsico para un clculo certero ya que a pesar de no poder medir el error cometido, se deben disminuir lo ms posible las prdidas de precipitado al momento de llevar a cabo el experimento.

Referencias

http://www.fbqf.unt.edu.ar/institutos/quimicaanalitica/Analitica%20I/pdf/GRAVIMETRIA.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_gravim%C3%A9trico http://html.rincondelvago.com/producto-de-solubilidad-y-fenomenos-de-co-precipitacion.html http://books.google.cl/books?id=HYxVZlYkk-MC&pg=PA151&lpg=PA151&dq=co+precipitaci%C3%B3n+como+evitar&source=bl&ots=fdIC8JrYQ0&sig=aX3DfPWWXWRi6wQNdGoSTrMS-LU&hl=es-419&sa=X&ei=TJhpU4mSC4LdoASWi4HABw&ved=0CDIQ6AEwAQ#v=onepage&q=co%20precipitaci%C3%B3n%20como%20evitar&f=false http://www.fbcb.unl.edu.ar/catedras/analitica/doc/Gravimetria.pdf http://www.ecured.cu/index.php/Precipitado

Anexos

Cuestionario1) Define lo que es el mtodo gravimtricoEl anlisis gravimtrico es un mtodo que se utiliza en anlisis qumicos para identificar el contenido de un elemento o compuesto X en una muestra cualquiera, esta identificacin puede ser llevada a cabo mediante diversos mtodos, los cuales buscan hacer reaccionar dicho elemento de manera que este posteriormente pueda ser pesado.Es necesaria la eliminacin de las interferencias.Algunos de los mtodos son: precipitacin, volatilizacin, extraccin, absorcin, entre otros.

2) Muestra las reacciones balanceadas que se dan en el experimento3) Cmo se calcula el factor gravimtrico?El factor gravimtrico es el peso de una sustancia deseada equivalente al peso unitario de una sustancia dada.Se obtiene de la siguiente manera:=

4) Durante la experimentacin, porque se calcina el precipitado Cu(OH)2?Debido a que existen muestras que tienden a ganar o perder humedad con facilidad, entonces para lograr un peso constante se calcina el precipitado para eliminar dicha humedad y poder obtener un valor real de la sustancia pesada, en este caso Cu(OH)2, sin estar pesando el agua presente.5) Qu es una co-precipitacin?, Cules son sus causas?, Cmo se puede evitar?Se habla de co-precipitacin cuando una sustancia soluble es arrastrada por la formacin de un precipitado.Existen 4 tipos de co-precipitacin:La adsorcin superficial: es un proceso mediante el cual los tomos, iones o molculas se adhieren a una superficie, cuando los precipitados son amorfos o gelatinosos se generan condiciones apropiadas para una contaminacin por adsorcinLa inclusin isomorfa: es un proceso mediante el cual en la formacin del precipitado se van incorporando sustancias extraas a este, por ejemplo si el precipitado es isomorfo y dichas sustancias extraas tambin lo son, estas pueden adherirse a la red cristalina del precipitado ocupando una posicin normalmente usada por un ion del precipitado. La inclusin no isomorfa: en este tipo de co-precipitacin las impurezas son ms pequeas y aparecen disueltas en el precipitadoLa oclusin: en este tipo las impurezas estas englobadas como imperfecciones en el interior de los cristales del precipitado.La co-precipitacin est determinada por el tamao de las partculas del precipitado, adems de la composicin de este y de la solucin, el poder disminuir el error generado por la co-precipitacin depende del tipo de co-precipitacin que se genere, por lo cual es necesario que el analista conozca de antemano los tipos de co-precipitacin con los que pueda llegar a encontrarse. Para evitar dichos errores se puede llevar a cabo la gravimetra a temperaturas elevadas, con soluciones diluidas, utilizar la digestin, lavado y re precipitacin. 6) Qu es un precipitado coloidal? Qu problema causa?El precipitado coloidal es un tipo de precipitado en el cual el tamao de las partculas es del orden de micrmetros lo que provoca que no pueda precipitar por efecto de la gravedad, le da un aspecto turbio a la solucin. Algunos de los problemas que presenta pueden ser:No sedimentacin de las partculas No se pueden filtrar usando medios comunes de filtracin, por ejemplo utilizando papel filtro, ya que las partculas al ser tan pequeas lo atraviesan con facilidad. 7) Por qu es necesario lavar un precipitado antes de secar y calcinar?Bsicamente el lavado del precipitado tiene como finalidad eliminar las interferencias que pueden estar presentes en este, de modo que al momento de secar y calcinar el residuo que ser pesado, sea realmente un elemento puro libre de impurezas, por lo tanto su peso corresponder realmente al del elemento buscado. 8) Cules son los tipos de precipitados y como se deben lavar cada uno?Los precipitados se clasifican segn el tamao de sus partculas en: Precipitados cristalinos Precipitados gelatinosos Precipitados coloidal Precipitados granulares9) 10) Muestra tus resultados y memoria de clculosMasa CuO = masa total masa crisol masa papel filtro = 45.0931 42.5700 0.7887 = 1.7344Masa Cu = masa CuO* factor gravimtrico = 1.7344gr * = 1.3855 gr1) Miligramos de cobre = 1.3855 * 1000 = 1385.5 mgr

2) Concentracin partes por milln = = 346.375 ppm

3) %p/v= = *100 = 3.4638 %

4) Concentracin molar = 0.0218 40 ml = 0.000545 M.11) Deduce la frmula para calcular los mg de cobre de la muestraMiligramos de cobre = 1.3855 * 1000 = 1385.5 mgrSe multiplican los gramos de cobre obtenidos por 1000, para obtener el valor en miligramos.12) Realiza el anlisis de tus resultados, muestra el % error y menciona las posibles causas de estePara llevar a cabo un clculo de % de error en la muestra, es necesario llevar a cabo diversos experimentos para comparar los resultados y obtener un porcentaje a partir de estos, como en nuestro laboratorio solo se realizo un experimento, no es posible llevar a cabo dicho clculo. 13) Plantea una tcnica para anlisis de cobre en el cual se emplee menos tiempo. Una de las etapas para calcular el porcentaje de cobre considerablemente ms rpido es el mtodo volumtrico o volumetra; que consiste en usar una valoracin para determinar la concentracin de una sustancia requerida.La valoracin es el clculo del volumen necesario de una sustancia X para hacer reaccionar completamente la sustancia que se busca analizar, la sustancia X debe tener una concentracin conocida. Dada la siguiente ecuacin: , la valoracin est basada en la coincidencia de los valores de la primera y segunda concentracin, por ende el nmero equivalentes del reactivo coincide con el numero de equivalentes de la sustancia problema.