1. Objetivos
2. Fundamento del método de purificación
3. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados
4. Purificación de sulfato de cobre industrial
5. Prueba de verificación de  pureza
6. Conclusiones
7. Apéndice

Objetivos:

• Familiarizarse con técnicas y materiales de laboratorio.
• Determinar impurezas en el sulfato de cobre industrial y purificarlo.
• Adquirir los conceptos básicos que nos permitan comprender lo realizado en la práctica.

Fundamento del método de purificación:

El ion Fe²⁺ es de tamaño parecido al ión Cu²⁺, y por esta razón puede ocupar su lugar en la red cristalina del CuSO₄ · 5H₂O. El objetivo entonces es oxidar el Fe²⁺ a Fe³⁺ mediante una reacción redox. El ion obtenido es de un tamaño menor al original, y por lo tanto no puede ocupar el lugar del Cu²⁺ en la red cristalina De esta manera, no habrá iones Fe²⁺ formando los cristales.

Las otras impurezas que se detectan en el sulfato de cobre industrial son de mayor tamaño y además insolubles en agua; es por esto que recurrimos a la filtración como método de purificación.

A. Reconocimiento de impurezas insolubles y solubles en la muestra y en los cristales purificados.

     A.1. Operaciones realizadas:

1) Disolución en agua / HCl y filtración:

CuSO₄ · 5H₂O --> dilución --> Cu ²⁺ + SO₄ ^2-

            Disolución: obtención de una solución líquida de color celeste oscuro.

            Dicha solución no se modificó cualitativamente con el agregado de HCL y el filtrado.

            Aparición de pequeñas partículas en el papel de filtro.

2) Agregado de agua de bromo al filtrado de la operación anterior:

Fe ²⁺ + ½ Br₂ --> Fe ³⁺ + Br ^-

            No se observaron cambios en el aspecto de  la solución.

3) Agregado de amoníaco a la solución resultante:

NH₃ + H₂O --> NH₄ + OH ^-

Cu ²⁺ + 2 OH ^- --> Cu(OH)₂

Fe ³⁺ + 3 OH ^- --> Fe(OH)₃   -->   Fe₂O₃

Cu ²⁺ + 4 NH₃ --> Cu(NH₃)₄

            Por el agregado de amoniaco a la solución se observa que el color va cambiando a azul intenso y en el fondo del tubo de ensayos comienza a aparecer un precipitado sólido de color celeste y, por encima de aquél, un precipitado color pardo.

            Luego, por redisolución del Cu(OH)₂, desaparecen los precipitados obteniéndose una única fase (la solución de color azul intenso).

4) Filtración y lavado del sistema resultante en 3):

            Como consecuencia de la filtración se obtiene una solución de color azul intenso y el filtro queda de dos colores: pardo y azul. Se lava el filtro con unas gotas de NH₃ hasta eliminar los restos de solución que le daban el tono azul.

5) Redisolución del precipitado retenido en el filtro en 4):

Fe(OH)₃ + 3 HCl --> Fe ³⁺ + 3 Cl ^- + 3 H₂O

Luego del lavado con HCl (en otro tubo de ensayos), se obtiene una solución color pardo/amarillo.

6) Agregado de tiocianato de potasio al filtrado resultante en 5):

Fe(H₂O)₆ ³⁺ + n SCN ^- --> Fe(SCN)_n(H₂O)_6-n ^3-n

            La solución toma un color rojo intenso.

  A.2. Observaciones:

            Como resultado de esta parte del experimento, podemos concluir que el sulfato de cobre industrial tiene impurezas.

            Corroboramos la presencia de hierro en la muestra y de impurezas insolubles, aunque estas se encontraron en pequeñas cantidades y de muy pequeño tamaño.

B. Purificación de sulfato de cobre industrial.

   Resultados obtenidos: