Corso di “Laboratorio di Chimica Generale”
Esperienza n. 6
Il ciclo del rame
Nel corso di quest’esperienza verranno effettuate ed osservate diverse reazioni relative
alla chimica del rame, che nel loro insieme andranno a costituire un ciclo. Per ognuna di esse si
dovranno descrivere i fenomeni osservati ed interpretarli
in modo corretto al fine di ottenere la corrispondente reazione chimica (opportunamente
bilanciata). Sarà inoltre richiesto, una volta completato il ciclo di reazioni, di valutare la
resa in Cu sulla base delle relazioni quantitative che legano i reagenti impiegati.
Materiale occorrente:
3 beakers
1 pipetta graduata
3 pipette Pasteur
2 agitatori/riscaldatori
1 ancoretta magnetica
2 vetrini da orologio
Idrossido di sodio
NaOH
Acido cloridrico
HCl
Acido nitrico
HNO3
Parte sperimentale:
(IMPORTANTE: durante tutta la procedura sperimentale annotare le osservazioni e
tutto quello che succede al sistema in seguito ai vari trattamenti).
1. Pesare 0.5 g di trucioli di rame sulla bilancia analitica (annotare la massa esatta
servirà per il calcolo della resa) e trasferirli in un beaker da 250 mL. Sciogliere il
rame con 4.0 mL di HNO3 concentrato operando tassativamente sotto cappa
aspirante. Dopo che il rame si è completamente dissolto aggiungere circa 100 mL di
acqua distillata.
2. Alla soluzione ottenuta al punto 1 aggiungere lentamente sotto agitazione 30 mL di
NaOH 2.0 M.
3. Sempre sotto agitazione, scaldare la miscela di cui al punto 2 fino ad incipiente
ebollizione. Quando la trasformazione da Cu(OH)2 a CuO risulterà completa (il
precipitato finisce di scurirsi) interrompere il riscaldamento, continuare ad agitare per
circa 5 minuti e infine lasciare che il precipitato si depositi. Nel frattempo su un altro
riscaldatore portare all’ebollizione circa 100 mL di H2O distillata.
4. Quando il precipitato di cui al punto 3 risulta ben depositato, con l’aiuto di una
pipetta Pasteur togliere la maggior parte possibile di soluzione madre (la porzione di
liquido sopra il precipitato) senza muovere troppo il beaker. A questo punto
aggiungere circa 50 mL di acqua distillata calda, mescolare leggermente, lasciare
decantare il precipitato ed asportare di nuovo la soluzione sovrastante. Ripetere
questa procedura di lavaggio, decantazione ed asportazione del liquido con altri 50
mL di acqua distillata calda.
Smaltire le acque madri e di lavaggio nel contenitore “SOLUZIONI ACQUOSE METALLI”.
5. Riscaldare leggermente la soluzione contenente il precipitato ottenuto di cui al punto
4 ed aggiungere poco alla volta 20 mL di HCl 6.0 M sotto agitazione dovreste notare
due diversi cambiamenti di colore dovuti alla formazione di CuCl2 e CuCl42-.
6. Aggiungere, tutto in una sola volta, circa 1 g di trucioli di magnesio e continuare ad
agitare sino a che la soluzione non diventa incolore e non vi è più traccia di magnesio
né evoluzione di gas.
7. Se nel precipitato è possibile vedere qualche granello argenteo di magnesio che non
ha reagito, aggiungere 2 mL di H2O distillata e 2 mL di HCl 6.0 M (scaldando
leggermente il processo viene accelerato). In caso contrario, procedere al punto
successivo.
Smaltire la soluzione nel contenitore “SOLUZIONI ACQUOSE DI METALLI”.
8. Quando non è più visibile alcuna evoluzione gassosa filtrare il rame prodotto
ottenuto su filtro büchner sotto vuoto. Quindi lavare il prodotto con due porzioni da
circa 4 mL di H2O distillata, poi con 4 mL di etanolo e infine con 4 mL acetone.
Smaltire le acque di lavaggio nei contenitori “SOLUZIONI ACQUOSE ACIDE”
oppure “SOLVENTI ORGANICI NON CLORURATI” a seconda della loro natura.
9. Dopo aver asciugato il rame metallico recuperarne il più possibile su carta da filtro
(precedentemente pesata su bilancia analitica), pesarlo su bilancia analitica.
Descrivere tutte le reazioni del ciclo e calcolare la resa teorica e reale del ciclo di reazioni.
Smaltire il rame metallico ottenuto nel contenitore “RESIDUI RAME”.
