A Cristalização Sulfato de Cobre

1 INTRODUÇÃO

A finalidade do experimento será a formação de cristais grandes e organizados estruturalmente, utilizando o método de evaporação lenta que dependerá principalmente da temperatura e da pressão na qual será submetida a solução supersaturada. O Sulfato de Cobre é um solido cuja fórmula molecular é CuSo4. Este sal existe sob algumas formas, que se diferem por seu grau de hidratação. Na sua forma penta-hidratada (CuSo4.5H2O), na qual é mais encontrado, ele é azul brilhante, devido á sua hidratação; caso contrário seria de tom cinzento ou esverdeado. Sua coloração azul é característica dos íons de Cobre de carga 2+ (na presença de água em sua estrutura cristalina).

Para que ocorra o processo de cristalização é necessário que haja uma solubilidade. A solubilidade em uma solução é a quantidade máxima que determinado soluto pode se dissolver em uma quantidade de determinado solvente; tornando se uma solução saturada, ou seja, sua concentração estabiliza-se no limite de solubilidade e lentamente vai se tornando uma solução homogênea.

         A cristalização consiste em dois principais processos, a nucleação e o crescimento dos cristais que é a etapa em que as moléculas do soluto se juntam para definir o tamanho do cristal, suas propriedades físicas e também sua dureza. Após a elaboração de uma solução supersaturada de Sulfato de Cobre, deposita-se a mesma em uma placa e, sob a pressão e temperatura adequadas, dentro de uma semana haverá cristais grandes e estruturalmente padronizados formados. Se a evaporação ocorrer de modo lento os constituintes dos cristais terá tempo de encontrar a melhor posição no arranjo cristalino, mas se ocorrer rapidamente não terá tempo de se organizar, tornando pequenos e defeituosos.

2 OBJETIVO

O experimento em questão tem como objetivo observar a formação de cristais através do sulfato de Cobre Penta hidratado; processo de cristalização a partir de uma solução supersaturada.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

- Bico de Bunsen, com tripé é tela de amianto;
- Becker de 250 ml;
- Termômetro de Mercúrio;
- Bastão de vidro;
- Espátula;
- Sulfato de Cobre Penta Hidratado (p. A.);
- Água destilada;
- Proveta de 100 mL;
- Placa de Petri;
- Etiqueta;
- Bandeja plástica;
- Balança analítica;

Procedimento:

1-Colocar 50 mL de água destilada, em um Béquer de 250 ML.

2-Aquecer a água sobre o bico de Bunsen (com tripé e tela de amianto).

3-Colocar o termômetro dentro da água. Quando a temperatura do termômetro atingir cerca de 70ºC, diminuir o aquecimento, a fim de manter constante a temperatura em 70ºC.

4-Adicionar aos poucos, 20 gramas de sulfato de cobre.

5-Misturar até obter uma solução homogênea.

6-Transferir para a placa de Petri, etiquetar e reservar sobre a bandeja de plástico.

7-Aguardar uma semana para que os cristais se formem.

9-Observar os cristais formados e fotografar.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

        

Ocorreram a formação de três cristais; um destes impedido de crescimento pela barreira física da placa de Petri.

[pic 1]

[pic 2]

        

Os cristais, após uma semana, apresentaram medições com três lados diferentes e todos os ângulos diferentes de 90°. Dessa forma, observa-se que o cristal teve o formato triclínico, devido ao arranjo cristalino das células unitárias; resultando em um retículo cristalino no tal formato.

Os três cristais formados tiveram as seguintes medidas:

1 – lado 1: 2,3cm; lado 2: 1,8 cm; lado 3 e 4 (em comum): 3,0cm. Espessura: 0,7 cm.

2 – lado 1: 2,4cm; lado 2: 1,9cm; lado 3 e 4 (em comum): 3,0cm. Espessura: 0,5 cm.

3 – lado 1: 1,5cm; lado 2: 2,0cm; lado 3 e 4 (em comum): 2cm. Espessura: 0,5 cm.

Vale lembrar que a nucleação, segundo a figura 1, também ocorreu nas laterais da placa de Petri; que também cresceu (etapa de crescimento), embora desfalcado, pela quantidade (neste local) desfalcada de soluto, ocorrendo um pequeno grau de supersaturação.