ICT – Instituto de Ciência e Tecnologia

UNIFESP – Universidade Federal de São Paulo

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EXPERIMENTO 2: Síntese do CuSO4.5H2O

Sumário

1.        Introdução        3

2.        Materiais e Métodos        3

3.        Resultados e Discussão        4

4.        Conclusão        4

5.        Referências Bibliográficas        4

6.        Apêndice        4

1. Introdução

O Sulfato de Cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) é o composto mais importante e abundante de cobre[1]. É um sal cristalino e de cor azul. Seus cristais possuem a forma de prismas oblíquos e são poucos solúveis em etanol.[2]

Quando o sulfato de cobre é aquecido se transforma em anidro e passa da coloração azul para cinzenta. A água que estava presente na forma pentahidratada se evapora. Adicionando-se água ao anidro, este se torna novamente pentahidratado e recupera a coloração azul, conhecido como azul cúprico. A forma anidra ocorre sob a forma de um mineral raro chamado de calcocianita, a forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (pentahidratado).[1]

O sulfato de cobre é usado como fungicida na mistura calda bordalesa (mistura de sulfato de cobre e leite de cal), que tem como finalidade o combate ao míldio das videiras. Também é utilizado como bactericida e herbicida que quando adicionados à água, evitam o crescimento de algas e fungos. Outras aplicações são misturas para conservação de madeiras de construção, em tinturarias e como produto intermédio em várias indústrias.[1]

Este experimento teve como objetivo a síntese de  CuSO4. 5H2O e a determinação das condições para a caracterização do produto e subprodutos no sobrenadante.

1. Materiais e Métodos

[pic 1][pic 2]

O procedimento foi dividido em duas etapas, sendo que na primeira fez-se a síntese do CuSO4.5H2O e na segunda a caracterização.

A primeira etapa se iniciou com pesagem de 3,0 gramas de CuO  e a transferência do material para o béquer de 250 mL. Logo após, lentamente e sob agitação, adicionou-se 30 mL de H2SO4 4,5 mol.L-1. Então para total dissolução do CuO, a solução foi aquecida e observou-se a mudança de coloração para azul límpido. Retirou-se a solução do aquecimento e a manteve em repouso até que os primeiros cristais aparecessem. O béquer foi colocado em um banho de gelo e aguardou-se a finalização da cristalização. Enquanto isso pesou-se o papel de filtro e o vidro de relógio e anotou-se o valor. Então foi retirada uma alíquota de 1,0 mL do sobrenadante em uma proveta. Filtrou-se a vácuo a mistura, lavou-se os cristais com etanol e levou-se para secar na estufa. Para finalizar esta etapa, pesou-se os cristais com o papel filtro e o vidro de relógio e anotou-se o valor.

Já na segunda etapa, a solução reservada na proveta foi completada com água destilada até os 10 mL e colocou-se 1 mL em dois tubos de ensaio. No primeiro tubo de ensaio, adicionou-se gota a gota 1 mL de solução 0,1 mol.L-1 BaCl2 e anotou-se todas as mudanças observadas. Já no segundo tubo de ensaio, adicionou-se 1 mL de  solução 0,1 mol.L-1 NaOH e anotou-se todas as mudanças observadas. Após a pesagem do produto, 0,25 gramas foram dissolvidos em 10mL de água e colocou-se 1 mL dessa solução em dois tubos de ensaio.  Adicionou-se 1 mL da solução 0,1 mol.L-1 BaCl2 no primeiro tubo e anotou-se as mudanças observadas. E no segundo tubo adicionou-se 1 mL da solução 0,1 mol.L-1 NaOH e anotou-se as mudanças observadas.

1. Resultados e Discussão

Na primeira parte do experimento, aonde ocorreu a síntese do sulfato de cobre pentahidratado, é caracterizada pela reação entre o óxido de cobre e o ácido sulfúrico.

[pic 3]

Através dos dados obtidos é possível calcular o rendimento da reação.

Dados

Óxido de Cobre (CuO): 3g

Placa de petri + Papel filtro: 12,9526g

Placa de petri + Papel filtro + Produto : 20,1165g

Produto: 20,1165g -12,9526 = 7,1639g

[pic 4]

1 mol CuO : 79,54g

  : 3g[pic 5]

 = 0,03771 mol CuO (reagente limitante)[pic 6]

1 mol CuSO4.H2O : 249,68g

0,03771 mol :   [pic 7]

  = 9,4154g[pic 8]

Rendimento =   x 100 = 76%[pic 9][pic 10]

Já na segunda parte do experimento, aonde ocorreu a caracterização do produto, quatro reações envolvendo o BaCl2 e o NaOH foram realizadas. As amostras podem ser descritas pelas equações pelas seguintes equações:

Amostra 1:[pic 11]

Amostra 2: [pic 12]

Amostra 3: [pic 13]

Amostra 4: [pic 14]

Nas amostras 1 e 2, pode-se observar que o sobrenadante possuía uma pequena quantidade de Cu2+ e SO42-, este fato pode ser provado pela formação de BaSO4 (amostra 1) e de Cu(OH)2 (amostra2). Isto fica evidente pela mudança de coloração de azul claro para branco e a formação de precipitado na amostra 1 e a formação de gel no tubo 2.