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Relatorio sobre o ciclo do cobre
Tipologia: Trabalhos
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Aula no^07
Acadêmicos: Bruna Fernandes Bruna Hellen Danielle Leal Juliana Santos Thamara Silva
Anápolis, 26 de Setembro de 2019.
1. Introdução O cobre foi provavelmente o primeiro metal a ser descoberto e trabalhado pelo homem. Ainda que seja difícil estabelecer a data na qual iniciou sua utilização, acredita- -se que tenha sido há mais de 7000 anos. O emprego do cobre possibilitou um progresso para as civilizações mais antigas que evoluíram da idade da pedra para a do bronze. Atualmente, ainda é um elemento muito importante no desenvolvimento de novas tecnologias. O termo cobre é de origem latina, cuprum, que, por sua vez, deriva da palavra cyprium, usada para designar a ilha de Chipre, que foi a principal fonte do metal no mundo antigo (Maar, 2008). A referência mais antiga que se tem desse elemento encontra-se em Gênesis 4:22, no velho testamento da Bíblia: “E Zilá também deu à luz a Tubalcaim, mestre de toda a obra de cobre e ferro [...]”. Além de inúmeros indícios da utilização do cobre no oriente médio, têm-se provas de sua utilização na América pré-colombiana, onde era conhecido pelos Incas e também por outros povos que habitavam a região onde hoje é o Equador (Maar, 2008). Há registros de armas e ferramentas de cobre antes da chegada dos espanhóis no continente americano. Na natureza, o cobre é encontrado principalmente nos minerais calcocita, calcopirita e malaquita. Também está presente na constituição da turquesa, um mineral não tão abundante, mas bastante conhecido e apreciado por sua rara beleza. O cobre é um metal dúctil, maleável, de coloração avermelhada, cuja configuração eletrônica é [Ar]3d104s1. Quando combinado com outros elementos, apresenta número de oxidação +1 (CuCl), + 2 (CuCl2) e +3 (K CuF6). Os estados de oxidação +1 e +2 podem ser encontrados em solução aquosa, embora haja uma tendência do íon cobre +1 passar para +2 (reação de desproporcionamento, Figura 1). O estado de oxidação +2 é o mais comum, e o +3 é bastante raro, ocorrendo em apenas alguns poucos compostos que geralmente são fortes agentes oxidantes. Em geral, sais de cobre +1 são
Pisseta Vidro de relógio 3.1. Equipamentos Capela Exaustora Chapa Aquecedora Estufa Vidro de relógio 3.2. Reagentes Ácido clorídrico Ácido nítrico Ácido sulfúrico Água destilada Álcool etílico Fio de cobre Hidróxido de sódio Zinco em pó
4. Procedimento experimental 1. Cortou-se um fio de cobre de modo a obter uma massa de 0,3 g. 2. Mergulhou-se o fio numa solução de ácido, e lavou-o com álcool e logo após secou-se com papel. 3. Pesou-se o fio de cobre e obteve-se o valor de 0,300g, logo foi enrolado e colocado em um béquer de 250mL. Reação A : Cu(s) + 2 HNO3(aq) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 (g) 4. Dentro da capela exaustora, adicionou-se no béquer 4,0 mL de HNO 3 concentrado (16 molL-1), agitou-se até sua completa dissolução, logo se adicionou 100 mL de água e voltou-se à bancada; Reação B : Cu(NO 3 )2(aq) + 2 NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2 NaNO3(aq) 5. Logo adicionou-se, agitando com um bastão de vidro, 30 ml de NaOH(aq) (3 molL-1) para assim promover a precipitação de Cu(OH)2. Registraram- se as observações. Reação C: Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H 2 O
Referências Bibliográficas MAAR, J. H. História da química - Primeira Parte - dos primórdios a Lavoisier. Florianópolis: Conceito, 2008. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. – São Paulo: Editora Edgar Blucher Ltda.; ISBN 85-212-0176-1; 3era reimpressão - 2003 MUELLER, Haymo. Química analítica qualitativa clássica. –Blumenau: Edifurb, 2010 SANTOS, G. D. O Ciclo Do Cobre – Relatório - 2014.
1) Porque o fio de cobre deve estar "limpo e brilhante" (passo 2)? O fio de cobre deve estar "limpo e brilhante" a fim de evitar a presença de impurezas, e também de evitar reações paralelas, aumentando assim o rendimento da reação e sua obtenção. 2) Indique duas razões para executar o passo 4 na capela exaustora. A) Ao dissolver-se o cobre no HNO 3 concentrado, este libera gases nocivos para a saúde. B) O uso de ácidos fortes como o nítrico e sulfúrico, é necessário o uso da capela para evitar acidentes e não respirar vapores nocivos dos mesmos. 3) O que é removido no processo de decantação do passo 8? Foi removido o água da solução junto com qualquer interferente que houver dentro dele. 4) Qual gás cuja liberação se refere o passo 11?. Refere-se ao gás hidrogênio (H 2 ), muito explosivo.
FLUXOGRAMA CICLO DO COBRE Cu(s) 0,3 g fio de cobre 4 mL HNO Liberação de gás H 2 Agite até dissolver todo o cobre 100 mL água Cu(NO 3 ) 2 (aq) cor verde claro 30 ml NaOH Ppt azul Cu(OH) 2
Cu(s) + H 20 Deixar arrefecer Retirar do calor, agitar + 2 minutos Decantar 200 mL água destilada Decantar cor escura 15 mL H 2 SO 4 (aq) em agitação CuSO4(s) + H 2 O cor azul 1,33 g de zinco em pó Agitar até ficar incolor Efervescência Liberação de gás H 2 Decantar Cu(s) Separar o sobrenadante 10 mL HCl Decantar Separação do zinco Separar o sobrenadante Descartar em lugar seguro 10 ml água destilada Lavar e separar o sobrenadante Repetir o processo com a água 2 vezes Cu(s) cor azul esverdeado Separar o precipitado massa final = 0,298 g Filtrar, secar e pesar
