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chimica:esperienze:precipitazione_dell_idrossido_di_rame_e_sua_trasformazione_in_ossido_di_rame

LAB2GO Scienza

Precipitazione dell’idrossido di rame e sua trasformazione in ossido di rame

Descrizione In questa esperienza abbiamo osservato la reazione per la quale l’idrossido di rame (II) precipita per aggiunta di idrossido di sodio, fortemente alcalinizzante. A tale scopo abbiamo versato una porzione di circa 20 mL di soluzione di solfato di rame in un becher da 100 mL, l'abbiamo prelevata con un cilindro e l’abbiamo diluita con acqua distillata fino a circa 50 mL di volume totale.

Successivamente abbiamo posizionato il becher sull’agitatore magnetico e al suo interno abbiamo inserito un’ancoretta magnetica, dunque abbiamo acceso solo la funzione stirring; abbiamo aggiunto la soluzione di idrossido di sodio lentamente, sotto costante agitazione, mediante una pipetta Pasteur. Per ogni pipettata inserita abbiamo verificato il pH della soluzione mediante la cartina tornasole. Quando il colore della cartina è diventato blu e quindi ha indicato che la soluzione ha carattere fortemente basico (dopo circa 2 “pipettate”), abbiamo smesso di aggiungere l'idrossido di sodio e abbiamo lasciato la soluzione sotto agitazione. Guardando il becher in controluce è possibile osservare la formazione dell’idrossido di rame II: un composto poco solubile in acqua che, di conseguenza, precipita. La precipitazione è segnalata dalla formazione di un corpo solido, detto appunto precipitato, di colore nero. La reazione in soluzione è:

Cu(OH)2 Cu2+(aq) + 2 OH(aq) ⇄ Cu(OH)2 (s, bianco-azzurro)

La reazione è evidenziata dalla trasformazione del precipitato bianco-azzurro che non si deposita sul fondo, ma rende opalescente la soluzione, per la sua natura colloidale.

L’idrossido di rame II viene quindi trasformato in ossido di rame II per riscaldamento. Riscaldando la soluzione a una temperatura tra 50 e 100°C, osserviamo la trasformazione dell'idrossido di rame nel corrispondente ossido, anch’esso poco solubile.

Cu(OH)2 (s, bianco-azzurro) → CuO (s, nero) + H2O (l)

La reazione è evidenziata dalla trasformazione del precipitato bianco-azzurro colloidale in uno di colore nero che si deposita sul fondo del becher. Sospendendo il riscaldamento e l’agitazione della soluzione quando tutto il precipitato è colorato in nero portiamo a zero entrambe le manopole dell’agitatore magnetico riscaldante.

Quindi abbiamo lasciato raffreddare la soluzione e abbiamo osservato il precipitato depositarsi sul fondo del becher, dopo aver allontanato questo dall’agitatore magnetico e aver recuperato l’ancoretta (sciacquandola accuratamente con acqua).

La filtrazione permette di realizzare la separazione dala fase solida (precipitato) da quella liquida (filtrato) per percolazione attraverso un diaframma poroso, il filtro, permeabile solo al liquido. Il materiale poroso di impiego più generale è la carta da filtro.

La filtrazione del CuO può essere realizzata per gravità utilizzando un filtro conico inserito in un imbuto di vetro a gambo lungo e raccogliendo il filtrato in una beuta, altrimenti può essere realizzata sotto vuoto con imbuto Buchner o di Hirsch. Per eliminare l’eccesso della soluzione basica si deve lavare il precipitato raccolto sul filtro con l’acqua distillata. Invece la dissoluzione del precipitato si realizza rendendo il sistema fortemente acido con l’aggiunta di HCl, provocando un'altra trasformazione chimica del composto contenente rame:

 
                           CuO (s, nero) + 2H+ (aq) ⇄ Cu2+ (aq, azzurro) + H2O (l) 

Trasferire una porzione del precipitato nero raccolto sul filtro mediante una spatola in un becher da 50 mL e aggiungere una mole di HCl lentamente con la pipetta Pasteur, agitando con la bacchetta di vetro di tanto in tanto, fino alla dissoluzione del precipitato. La soluzione avrà la caratteristica colorazione azzurra indicativa della presenza dello ione rameico idrato in soluzione acquosa.

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chimica/esperienze/precipitazione_dell_idrossido_di_rame_e_sua_trasformazione_in_ossido_di_rame.txt · Ultima modifica: 2020/11/18 13:05 (modifica esterna)