Reacciones del cobre

1. Reacciones del cobre El por ciento de producción RespuestaLlave

2. Cu + 4 HNO3Cu (del aq) (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O (l) Cu (NO3)2(aq) + Cu del NaOH 2 (aq) (OH)2(s) + 2 nanos3(aq) Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g) CuO + H2TAN4(aq) CuSO4(aq) + H2O (l) CuSO4(aq) + Zn ZnSO4(aq) + Cu Reacciones del cobre Copia deLaboratorio Redox [1] Metathesis [2] (reemplazo doble) Deshidratación [3] Metathesis [4] Redox [5] El objetivo en este experimento es recuperar todo el cobre que usted comienza con en forma analítico pura.  Ésta es la prueba de sus habilidades del laboratorio.

3. % de la producción = x 100 peso recuperado de Cu peso inicial de Cu El objetivo en este experimento es recuperar todo el cobre que usted comienza con en forma analítico pura.  Ésta es la prueba de sus habilidades del laboratorio. La producción del por ciento del cobre se puede expresar como el cociente del recuperado peso para firmar con iniciales el peso, multiplicado por 100:

4. Procedimiento • Cargar aproximadamente 0.500 g del alambre de cobre del No. 16 o del No. 18 (1) al más cercano •    0.0001 g y lo colocan en un cubilete de 250 ml.  Agregar 4-5 ml de HNO concentrado3 • al cubilete, EN LA CAPILLA.  Después de que la reacción sea completa, agregar 100 ml • h destilado2O. Describir la reacción (6) en cuanto a el cambio del color, evolución del gas, • y cambio en la temperatura (exotérmica o endotérmica) en la hoja del informe. • Agregar 30 ml de NaOH de 3.0 M a la solución en su cubilete y describir • reacción (7).  Agregar dos o tres virutas de ebullición y calentar cuidadosamente la solución • -- mientras que revuelve con una barra de revolvimiento de cristal -- apenas al punto de ebullición.  Describir • la reacción en su hoja del informe (8). Quitar las virutas de ebullición. • Permitir que el negro CuO coloque; entonces decantar el líquido supernantant.  Agregar alrededor • 200 ml de agua destilada muy caliente y permiten que el CuO coloque.  Decantar una vez • más.  ¿Qué usted está quitando lavando y decantando (9)? • Agregar 15 ml de 6.0 M H2TAN4. • ¿Qué compuesto de cobre está presente ahora en el cubilete (10)?

5. Redox: Zn + MgCl2ZnCl2+ magnesio Se oxida el cinc: Zn0Zn2++ 2e- Se reduce el magnesio: Magnesio2++ magnesio del ‑ 2e0 Metathesis: Pb (NO3)2+ H2S PbS + HNO3 (el metathesis también se conoce como reacción del doble-reemplazo) Pre-laboratorio (preguntas de la revisión) 1. Dar un ejemplo, con excepción de los que está enumerados en este experimento, de las reacciones de los redox y del metathesis. 2.  ¿Cuándo las reacciones procederán a la terminación? 3. Definir el por ciento rinden de modo general. 4. Nombrar seis métodos de separar los materiales. 5. Dar los criterios en términos de cambios de temperatura para las reacciones exotérmicas y endotérmicas. Impulsor las fuerzas para la reacción doble del reemplazo es formación de agua, de gas o de un sólido.Sololas reacciones del reemplazo utilizamos una serie de actividad para predecir si ocurren.Para una reacción aproceder a la terminación que todos los reactivo deben mezclarse: pueden necesitar ser revuelto, o ser calentado aayuda en curso de ellos que reaccionan. El por ciento de producción es una medida de como de bien la reacción procedió a la terminación. La fórmula para el por ciento de producción es la producción experimental dividida por calculado (producción teórica). a) destilación del color de la decantación de la centrifugación del magnetismo de la filtración b) c) d) e) f) Las reacciones exotérmicas - lanzar el calor y sentir “caliente” al tacto Reacción endotérmica - ganar el calor y sentir el “frío” al tacto

6. g 1.65 2.75 g % = Pre-laboratorio (preguntas de la revisión) 6.  Si g 1.65 del Cu (NO3)2se obtienen de permitir que 0.93 g del Cu reaccionen con el exceso HNO3, ¿cuál es la producción del por ciento de la reacción? g 1.65 Cu + 2 HNO3Cu (NO3)2+ H2 0.93 excesos x g de g Cu de x g (NO3)2= 0.93 Cu de g 1 mol de Cu (NO3)2 Cu de 187.5 g (NO3)2 1 mol de Cu de = Cu 2.75 g (NO3)2 Cu de 63.5 g 1 mol de Cu 1 mol de Cu (NO3)2 % del = producción 60% 7.  ¿Cuál es el por ciento máximo rinde en reacción? 100%; cualquier valor más arriba sería impurezas en el producto (e.g. agua, el subproducto)

7. Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g) H2TAN4(aq) + CuO CuSO4(aq) + H2O (l) 3 CuSO4(aq) de + Al 2 Al2(TAN4)3(aq) + 3 Cu Se oxida el aluminio: Al0Al3++ 3e-           Se reduce el cobre: Cu2++ 2e‑Cu0 Pre-laboratorio (preguntas de la revisión) 8.  ¿Qué es significada por los términosdecantaciónyfiltración? 9.  Cuando Cu (OH)2(s) es (ii) óxido heated, de cobre y se forma el agua. Escribir una ecuación equilibrada para la reacción. Decantación - verter del solvente que se va detrás del precipitado Filtración - pasar a través del filtro que separa nuestros componentes de una mezcla por diferencias de tamaño de partícula 10.  Cuando el óxido del ácido sulfúrico y del cobre (ii) se permite reaccionar, (ii) el sulfato y el agua de cobrese forman.  Escribir una ecuación equilibrada para esta reacción. 11.  Cuando el sulfato y el aluminio del cobre (ii) se permiten reaccionar, el sulfato y el cobre de aluminio se forman.  ¿Qué un poco reacción es ésta?  Escribir una ecuación equilibrada para esta reacción. Esta reacción es un ejemplo de unareacción redox: donde está oxidado y de cobre el aluminio se reduce.El cobre es oxidante y el aluminio es el reductor. Podría también ser llamado unasola reacción del reemplazo- donde está químicamente más activo el aluminio que el cobre.

8. % de la producción = x 100 peso recuperado de Cu peso inicial de Cu DIVULGAR LA HOJA Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción 0.485 g 1. _____________ inicial de cobre del peso *2. Peso de _____________ del cobre y de la cápsula de evaporación 3. Peso de _____________ (inicial) de la cápsula de evaporación *4. Peso de _____________ final de cobre % del _____________ de la producción de *5. (cálculos de la demostración ) 136.427 g 135.973 g 0.454 g el 93.6% 0.454 g x 100 0.485 g producción del 93.6% los valores *These no serán obtenidos hasta el día pasado del laboratorio cuando el cobre   se ha secado en la cápsula de evaporación.

9. Al + ácido clorhídrico (aq) H2(G) + AlCl3(aq) Cómo conseguir su parte posterior de la muestra del Cu… CuSO4(aq) + Al de los Al2(TAN4)3(aq) + Cu exceso color azul descolorido rojo marrón Usted quiere solamente agregar un exceso leve de papel de aluminio.  Demasiada hoja… … necesitará ser quitado agregando el ácido hidroclórico adicional: La falta de aclarar hacia fuera los iones del sulfato de aluminio o del cloruro de aluminio rendirá un producto contaminado con estas sales y da a producto un color gris.

10. Cu + 4 HNO3Cu (del aq) (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O (l) Cu (NO3)2(aq) + Cu del NaOH 2 (aq) (OH)2(s) + 2 nanos3(aq) Cu (OH)2(s) CuO + H2O (g) DIVULGAR LA HOJA Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción 6. Describir los Cu de la reacción + el HNO3Cu (del aq) (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O (l) La adición de ácido nítrico hizo el metal de cobre disolver lentamente. Un gas rojo marrón (NO2) era producido. El olor era similar al olor de la clorina. El color cambiado líquido del ácido nítrico de descolorido a un color azulverde. 7. Describir el Cu de la reacción (NO3)2(aq) +Cu delNaOH (aq)(OH)2(s) + 2 nanos3(aq) La adición de solución del hidróxido de sodio con la solución de cobre del nitrato produjo un azul brillante material (tipo gel) sólido coloreado [Cu (OH)2]. 8. Describir el Cu de la reacción (el OH)2(s) CuO + H2O (g) D Cuando el cubilete que contenía (ii) el hidróxido y el agua de cobre fue calentado el sólido azul cambiado color en un polvo fino negro. Sobre el enfriamiento el polvo negro (CuO) se podría separar de agua por la decantación. D

11. DIVULGAR LA HOJA Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción 9.  ¿Qué usted está quitando por este lavado? 10.  ¿Qué compuesto de cobre está presente en el cubilete? 11 Describir la reacciónCuSO4(aq) + Zn,o CuSO4(aq) + Al 12.  ¿Cuál está presente en la solución? 13.  ¿Cuál es el gas? Unreacted (impurezas) y exceso nano3eso no fue quitada en el paso anterior. CuSO4       sulfato del cobre (ii) Cuando el papel de aluminio se agrega a la solución del sulfato del cobre (ii), la hoja disuelve y tiene puntos de cobre. La solución cambia color de azul claro a descolorido. Se lanza un gas (hidrógeno). Al3+iones y TAN42iones. ¡Se quitan en el lavado final para dejarle con cobre puro! Gas de hidrógeno. (También rinde - amarillo - el gas verde pálido de la clorina)

12. DIVULGAR LA HOJA Reacciones químicas del cobre y del por ciento de producción 14.  ¿Cómo usted sabe? 15.  ¿Qué usted está quitando lavándose? 16.  ¿Qué color es su muestra de cobre? 17.  ¿Es uniforme en aspecto? 18.  Sugerir las fuentes de error posibles en este experimento. Cualquier momento se lanza un ácido se agrega a un gas de hidrógeno del metal. También comprobamos con una tablilla de madera que brillaba intensamente esa explosión en las llamas cuando estaban colocados en el cubilete. Al3+iones y TAN42iones. El color inicial es rojo marrón (de cobre coloreada) cuando es mojado. Después de secar, muchas muestras tendrán a cristal claro de los cristales de aluminio del sulfato que no fueron quitados durante lavarse. Pequeños pedacitos de exceso de aluminio puede estar el presente que da el color de plata del aluminio mezclado adentro con cobre muestra. Finalmente, sobre la colocación, el cobre puede oxidar y cambiar a un color levemente verde. * Sí, con las excepciones enumeradas en la pregunta #16 (arriba). Al decantar, perdido alguna muestra vertiéndola. Es difícil tener todo el settle de CuO a la parte inferior y quita todo el líquido. Los volúmenes aproximados de ácidos y de bases fueron agregados. Asumimos que teníamos exceso en todos casos y quitado el exceso lavándose. Extremadamente difícilmente quitar exceso de hoja de Al - la adición de [ácido hidroclórico] para disolver la hoja puede han hecho el producto de cobre reaccionar y formar el cloruro del cobre (ii).

13. RespuestaLlave PREGUNTAS DEL LABORATORIO DEL POSTE 1.  Si su producción del por ciento de cobre era mayor de 100%, cuáles son dos errores plausibles      ¿usted pudo haber hecho? 2.  Considerar la combustión del metano, CH4: CH4(G) + 2 O2(G)   -----> CO2(G) + 2 H2O (g) Suponer que el topo 2 del metano está admitido reaccionar con 3 mol de oxígeno. a) ¿Cuál es el reactivo limitador? (trabajo de la demostración) b) Cuántos topos del CO2 ¿puede ser hecho de esta mezcla?  Cuántos gramos de CO2¿? La muestra no fue secada completamente y agua todavía contenida. Las impurezas fueron mezcladas adentro con el cobre que la hacía pesar más que debe. El OXÍGENO es el reactivo limitador. Según la ecuación química equilibrada,usted necesita 2x la cantidad de oxígeno como metano. Usted necesitaría el topo 4 del oxígeno reaccionar con 2 mol de metano (usted tiene solamente 3 mol de oxígeno). mol de x CO2= 3 mol de O2 1 mol de CO2 = 1.5 mol de CO2 2 mol de O2 x g CO2= 3 mol de O2 1 mol de CO2 44 g CO2 = 66 g CO2 1 mol de CO2 2 mol de O2

14. 3. Suponer 8.00 g del CH4se permite quemar en presencia de 6.00 g de oxígeno. Cuánto (en gramos) CH4, O2, CO2, y H2¿Sigue habiendo O después de que la reacción sea completa? CH4(G) + 2 O2(G) CO2(G) + 2 H2O (g) 8 g 6 g limitación /16 g /32 g [Tener0 gO2el sigue habiendo] 0.1875 mol de O2 0.5 mol de CH4 2 1 0.5 0.093 x g CH4= 0.1875 mol de O2 1 mol de CH4 16 g CH4 = 1.5 g CH4 [Tener6.5 g CH4el sigue habiendo] 2 mol de O2 1 mol de CH4 x g CO2= 0.1875 mol de O2 1 mol de CO2 44 g CO2 = 4.125 g CO2 [Tener4.125 g CO2producido] 1 mol de CO2 2 mol de O2 x g H2O = 0.1875 mol de O2 2 mol de H2O 18 g H2O = 3.375 g H2O [Tener3.375 g H2Oproducido] 2 mol de O2 1 mol de H2O Observar que comenzamos con 14 g del reactivo y terminar con 14 g en lado del producto.

15. 4. Cuántos mililitros de 6.0 MH2TAN4se requiere para reaccionar con 0.80 g de CuO      ¿según la ecuación [4]? CuO + H2TAN4(aq) CuSO4(aq) + H2O (l) 0.80 g x mol mol de x H2TAN4= 0.80 g CuO 1 mol de CuO 1 mol de H2TAN4 = 0.0100628 mol de H2TAN4 79.5 g CuO 1 mol de CuO convertido a los millimoles (mmol) dividiendo antes de 1000. mol de soluto mmol 10.0628 Molarity (m) = 6.0 M H2TAN4= L de la solución X ml de la solución =1.677 ml 6.0 M H2TAN4

16. 5.  Si 2.00 g de Zn se permite reaccionar con g 1.75 de CuSO4según la ecuación [5],      ¿seguirá habiendo cuántos gramos de Zn después de que la reacción sea completa? (de la pregunta podemos asumir ese reactivo superior del Zn) exceso CuSO4(aq) + Zn ZnSO4(aq) + Cu g 1.75 2.00 g x g x = 0.72 g /159.5 g x Zn de 65.4 g/mol 0.01097 mol 0.01097 mol La reacción consumirá 0.72 g del Zn. Por lo tanto usted tendrá 2.00 g - 0.72 g o g 1.28 de permanecer del Zn. 6.  ¿Qué es significada por el término que limita el reactivo? El reactivo limitador es la materia prima usada en una reacción química que sea utilizado encima de primero (o eso que usted funciona de). Cuando permanece no más de él, ningún adicional el producto se puede hacer y las paradas de la reacción. La cantidad de limitar el reactivo determina (LÍMITES) la cantidad de producto se haga que.

17. NOTAS DEL PROFESOR: W al r n i n g: Este experimento del laboratorio requiere una gran cantidad o los reactivo. Los ácidos y la base muyse concentrany deben solamente utilizarse en una capilla del humo con la supervisión apropiada del profesor. Para una clase de 100 estudiantes usted necesitará: 750 ml de ácido nítrico concentrado [HNO3] 650 ml de ácido sulfúrico concentrado [H2TAN4] hidróxido de sodio de 480 g (NaOH) El ácido nítrico concentrado no se diluye. El ácido sulfúrico concentrado se diluye a 6 M H2TAN4. El ácido sulfúrico concentrado es M. 18.1. Por lo tanto, tomar 1 parte [H2TAN4] a 2 partes H2O. La solución resultante será aproximadamente 6 M H2TAN4. Para hacer el NaOH de 3M, comenzar con 2000 ml de agua destilada frío y agregar el NaOH de 240 g. Usted necesitará mezclar dos hornadas del NaOH para rendir 4 L de NaOH de 3M. Estar seguro que los estudiantes han leído el laboratorio y que han terminado el pre-laboratorio antes de entrar el laboratorio. El laboratorio requiere dos días enteros (en el laboratorio) para terminar. Los estudiantes del día 1) deben poder conseguir con la ecuación (3). Deben haber agregado el NaOH al Cu de la producción (el OH)2 La calefacción de la solución con una viruta de ebullición es ideal donde deben conseguir - las virutas de ebullición se deben quitar y no se fueron en cubilete durante noche. Si acometen por tiempo y no pueden calentar a los estudiantes - no preocuparse, la reacción proceder a la terminación en sus los propios durante noche. Laboratorio completo del día 2) Los estudiantes tienden a tener producciones muy altas (el ~150% - el 300%) debido a las impurezas en producto.

18. Qué usted puede ver… Durante el LABORATORIO: La solución cambiará color muchas veces durante las reacciones: A) gas rojo marrón emitido cuando el ácido nítrico se agrega al cobre B) el agua se agrega a la solución de cobre del nitrato (el verde al líquido azul) C) El NaOH se agrega al nitrato de cobre que rinde el hidróxido del cobre (ii) D) Cu (OH)2 se descompone en CuO E) el ácido sulfúrico agregado a CuO rinde CuSO4 (esta reacción puede tardar ~2 minutos para ocurrir… negro a ponerse verde) F) Hoja de Al agregada a CuSO4 rinde detrás el cobre original Producto FINAL: La falta de aclarar correctamente rendirá los contaminantes numerosos: exceso de Al3+ y TAN42  … da claramente, Al sólido2(TAN4)3 cristales exceso de la hoja… da el color de plata exceso de la hoja digerida con demasiado ácido clorhídrico… rinde AlCl3 (polvo gris) no bastante hoja… y la solución sigue siendo azul débil y CuSO4 cristales   aparecer (color azulverde)

20. Pocas impurezas… ¡si la mirada tuvo gusto de esto! Muestra del Cu en principio del laboratorio Reacciones del cobre CuCl2 CuSO4 Al (TAN4)3 Hoja de Al AlCl3 Las fotografías de las muestras de cobre en el extremo del laboratorio - observar muchos tienen impurezas.