Universidade Estadual de Goiás – UEG

Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas – UnUCET

Síntese do sulfato de cobre pentahidratado

Acadêmicos: João Honorato de Araujo Neto Lucas Rodrigues Ferreira

Luiz Fernando Pessôa O

Mirele Ambrósio Orientador: José Daniel Ribeiro de Campos

D Disciplina: Química inorgânica experimental I J

Anápolis, 13 de agosto de 2009.

INTRODUÇÃO

Sulfato de cobre pentahidratado tem ação fungicida. Misturado com cal é chamado decalda bordalesa ou mistura de Bordeaux e é utilizada para controle de fungos em uvas, melões, e outras frutas. Outra aplicação é como composto de Cheshunt, uma mistura de sulfato de cobre e carbonato de amônio, é utilizado na horticultura para evitar a queda das plântulas.

Seu uso como herbicida não está relacionado com a agricultura, mas sim no controle de plantas aquáticas exóticas invasivas e raízes de outras plantas invasivas próximas a encanamentos contendo água. A forma diluída do sulfato de cobre é usada no tratamento de infecções parasíticas em peixes de aquário, e também utilizado para remover caracóis de aquários. De todo modo, como os íons de cobre são extremamente tóxicos aos peixes, a dosagem deve ser muito bem controlada. A maior parte das espécies de algas pode ser controlada com uma concentração baixa de sulfato de cobre. Sulfato de cobre inibe o crescimento de bactérias tais como Escherichia coli. [1]

Muitas análises químicas utilizam sulfato de cobre. É usado na solução de Fehling e na solução de Benedict para análise de açúcares redutores, os quais reduzem o solúvel sulfato de cobre (II) (azul) para o insolúvel óxido de cobre (I) (vermelho). Sulfato de cobre (II) é também utilizado no reagente de biureto para análise de proteínas.

Sulfato de cobre é utilizado para testes para detecção de anemia. O teste é realizado jogando-se um pouco se sangue numa solução de sulfato de cobre com densidade conhecida– sangue contendo hemoglobina suficiente afunda rapidamente por sua densidade, enquanto sangue que não contém hemoglobina suficiente flutua ou afunda vagarosamente. Em um teste de chama, os íons de cobre emitem uma chama azul-esverdeada forte, muito mais azul do que o teste de chama do bário. [1]

O Sulfato de cobre é usualmente incluído em kits de química para crianças e geralmente utilizados para obtenção de cristais em escolas e experimentos de deposição de cobre. Devido a sua toxicidade, não é recomendado para crianças pequenas. Sulfato de cobre é geralmente utilizado para demonstrações de reações exotérmicas, na hidratação mineral. A forma pentahidratada, que é azul, é aquecida, transformando-se em anidro que é cinzento, enquanto a água que estava presente no pentahidratado evapore. Quando a água é adicionada ao anidro, este torna a forma pentahidratada, recuperando a coloração azul, conhecido como azul cúprico.

Na demonstração da reação de simples troca, o ferro é submergido numa solução de sulfato de cobre. O ferro começa a dissolver-se enquanto o cobre precipitasse. O cobre pode também ser depositado eletricamente no ferro. [1]

Fe + CuSO4 → FeSO4 +Cu

OBJETIVO

• Sintetizar um sal simples, sulfato de cobre pentahidratado. • Aplicar as técnicas de filtração e precipitação. • Caracterizar o sal. • Calcular o rendimento percentual do sal.

PARTE EXPERIMENTAL

1. Materiais e equipamentos

• 1 béquer de 100 mL • 1 erlenmeyer de 50 mL • 1 papel filtro • Funil de Büchner • Frasco de Kitassato • Bomba a vácuo • Banho de gelo • Vidro relógio

2. Reagentes e soluções

• 1,0 g de óxido de cobre • 10 mL de ácido sulfúrico • Hidróxido de sódio, 0,1 mol/L • Cloreto de bário, 0,1mol/L • Etanol • Água destilada

3. Procedimento

1- Diluição

• Foi pesado 2,048 g de CuO e este foi colocado em um béquer de 100 mL. • Em um erlenmeyer de 50 mL, adicionou-se 5 mL de água destilada(medidos com uma

pipeta graduada), e em seguida 10 mL de acido sulfúrico a 6 mol/L(medidos com uma bureta), e o manteve-se sob agitação.

• Transferiu-se lentamente a solução de ácido do erlenmeyer para o béquer contendo o CuO. Usou-se a bagueta de vidro para transferir a solução e para agitar a mesma durante a reação.

2- Aquecimento, dissolução

• A mistura resultante foi aquecida com uma chapa aquecedora (ou elétrica), até a dissolução total do sólido. Ocorreu mudança da cor preta para a azul clara neste processo.

3-Diluição e reaquecimento

• Deixou-se a solução em repouso até que esfriasse chegando à temperatura ambiente. Adicionou-se, então, mais 5,00 mL de água destilada à solução e misturou-se com a bagueta de vidro. Posteriormente, a solução foi aquecida novamente até a ebulição.

4- Resfriamento

• Deixou-se a solução resfriar e colocou-se o béquer em banho de gelo, deixando-a até que não se observasse mais formação de cristais.

5- Filtração a vácuo

• Filtrou-se a mistura usando a técnica de filtração a vácuo (utilizando o funil de Büchner, o frasco de Kitassato e a bomba a vácuo), lavando os cristais com etanol gelado até a eliminação do acido sulfúrico.

6- Secagem

• Manteve-se os cristais secando, durante alguns minutos, mantendo-os sob sucção. • Após a secagem dos cristais, transferiu-se o filtro (com massa de 1,013 g) com os

cristais e os mesmos foram colocados em uma balança analítica. Obteve-se o valor de 5,327 g (massa do filtro de papel + massa dos cristais), portanto a massa dos cristais foi obtida foi de 4,314 g.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Cálculo do rendimento

CuO(s) + H2SO4(aq) → CuSO4.5H2O

Os pequenos cristais formados no fundo do béquer, são constituídos por CuSO4. A

massa obtida desses cristais foi de 4,314 g. Para saber o rendimento percentual que foi obtido na prática, precisa-se analisar os dados que as fórmulas e a equação nos dão e compará-los com o resultado experimental. Dados: Massa Molar CuO: 79,54 g Massa Molar H2SO4: 98,076 g Massa Molar CuSO4: 249,67 g

A equação mostra que ao reagir 1 mol de CuO (79,55 g), forma-se 1 mol de CuSO4 (90,15 g). Assim, temos: 79,55 g de CuO 249,67 g de CuSO4 2,048 g de CuO x x = 6,428 g de CuSO4

Obteve-se que para um rendimento teórico deveria se formar 6,428 g de CuSO4.

Como o experimento teórico é de 100%, calcula-se o quanto de rendimento foi obtido experimento obteve. Para isso é só dividir a massa do rendimento experimental pela massa do rendimento teórico e multiplicar o resultado por 100%:

Rend. = �,���

�,���. 100%

Rend. = 68,14%

CONCLUSÃO Obteve-se 4,314 g das 6,428 g do rendimento teórico. Assim, de acordo com o desenvolvimento dos raciocínios, o rendimento da reação foi de 68,14%, resultado que pode ter sido provocado por alguns fatores:

• Era necessário ter-se em conta o reagente em excesso e limitante na adição de óxido de cobre ao ácido sulfúrico;

• O tempo de cristalização (quando o béquer ficou no gelo) poderia não ser o ideal; • Houve perda significativa de cristais, porque eles passaram pelo papel de filtro na hora

da filtração a vácuo.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÀFICA

[1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_cobre_(II)