HIDRATACIÓN DE UNA SAL

1. OBJETIVO:

Determinación del número de moléculas de agua de cristalización del sulfato cúprico pentahidratado, es decir, con 5 moléculas de agua.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Una sal hidratada es también llamada hidrato y es, en definitiva, una combinación de un compuesto y agua, una red cúbica (cristal), en cuyo interior se encuentra una molécula de agua. Esta es liberada cuando el hidrato es sometido a alta temperatura, la red se rompe y deja escapar la molécula de agua produciéndose un cambio visible en el compuesto de la sustancia.

Muchas sales cristalizadas procedentes de una solución acuosa aparecen como perfectamente secas, aún cuando al ser calentadas producen grandes cantidades de agua. Ésta es la que se conoce con el nombre de agua de cristalización y que forma parte integral de la estructura cristalina.

Los cristales cambian de forma, e incluso algunas veces, de color al quitarles el agua, indicando que el agua estaba presente como una parte integrante de la estructura cristalina. Tales compuestos se denominan hidratos. El número de moles de agua presentes por cada mol de sal anhidra es, generalmente, un número sencillo. En esta experiencia química, están vinculados muchos postulados frecuentemente utilizados en la actualidad, como es el caso de los principios termodinámicos en los cuales se abarca la mayor parte de otros conceptos utilizados en el experimento, como el calor, el trabajo, la energía interna, entre otros.

El sulfato de cobre hidratado tiene color azul y el deshidratado tiene color blanco grisáceo. Este cambio de color es el que permite seguir el proceso de deshidratación mediante la observación visual.

HIDRATOS:

Los hidratos son compuestos que tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos. Por ejemplo, en su estado normal, cada unidad de sulfato de cobre (II) tiene cinco moléculas de agua asociadas a él. El nombre sistemático para este compuesto es el sulfato de cobre (II) pentahidratado, y su fórmula se escribe como CuSO4· 5H20. Las moléculas de agua se pueden eliminar por calentamiento. Cuando esto ocurre, el compuesto resultante es CuSO4, que suele denominarse sulfato de cobre (II) anhidro; la palabra “anhidro” significa que el compuesto ya no tiene moléculas de agua unidas a él.

Hidrato es un término utilizado en química orgánica y química inorgánica para indicar que una sustancia contiene agua.

En química orgánica, un hidrato es un compuesto formado por el agregado de agua o sus elementos a una molécula receptora. Por ejemplo, el etanol, puede ser considerado un hidrato de etileno, formado por el agregado de H a un C y OH al otro C. Una molécula de agua puede ser eliminada, por ejemplo mediante la acción de ácido sulfúrico.

En química inorgánica, los hidratos contienen moléculas de agua que o bien están ligadas a un núcleo metálico o están cristalizadas en el complejo metálico. Tales hidratos se dice que poseen “agua de cristalización” o “agua de hidratación”. Ésta es liberada cuando el hidrato es sometido a alta temperatura, la red se rompe y deja escapar una o más moléculas de agua. Si el agua es agua pesada, donde el hidrógeno consiste del isótopo deuterio, entonces se suele utilizar el termino deuterar en lugar de hidratar.

3. MATERIALES Y REACTIVOS:

a) Materiales:- Trípode.- Triángulo.- Crisol.- Desecador.- Pinzas.- Cuchara.

b) Reactivos:- CuSO4· 5H20

4. PROCEDIMIENTO:

1. Monta el trípode, pon debajo un mechero bunsen, y coloca el triángulo, para posteriormente poner sobre este un recipiente con el CuSO4.

2. Pon sobre la balanza el recipiente, pon el peso a 0g y tras esto echa 15 g de CuSO4· 5H20.

3. Cuando este bien pesado, pon el recipiente sobre el triángulo, y caliéntalo con el mechero Bunsen. Ve moviendo a la vez. Conforme se va calentando más, se irá observando el cambio de color de azul a blanco-grisáceo.

4. Deja enfriar el sulfato de cobre anhidro.

5. Tras esto, añade agua destilada, para ver como otra vez el sulfato de cobre vuelve a ponerse azul, como al principio.

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS:

Masa del crisol X

Masa del crisol + masa de sulfato de cobre pentahidratado X + 15

Masa de sulfato de cobre pentahidratado 15g

Masa de sulfato de cobre anhidro 9.6g

Masa de agua en el sulfato de cobre anhidro 5.4g

Pongo X en la masa del crisol porque no pesé el crisol, directamente puse la balanza a cero y pesé el sulfato de cobre pentahidratado.

Masa CuSO4 15,0g

1 molMasa CuSO4 9,6g· ――――――――― = 0,06 moles CuSO4

159,5g CuSO4

1 molMasa H20 5,4 g agua· ―――――― = 0,3 moles H20

18g H20

0,3 moles H201 mol CuSO4· ――――――――――――――――――― = 5 moles H20 0,06 moles de CuSO4

Masa de agua por mol de sulfato de cobre 797,5g H20

Moles de agua por mol de sulfato de cobre 5 moles H20

Moléculas de agua por molécula de sulfato de cobre 5 moléculas de agua

Los cálculos de esta práctica están hechos con 9,6g de sulfato de cobre, pero a mi grupo nos salió 9,4 gramos. Esto es debido a que cuando estábamos moviendo, abajo empezó a cuajarse, y teníamos que mover con más fuerza para deshacer lo que se estaba formando, esta es la razón de que de vez en cuando, un poco de sulfato de cobre se nos salía del recipiente al mover con fuerza. Además otro

problema que tuvimos fue que no podíamos coger el recipiente con las pinzas y no podíamos moverlo bien, tampoco podíamos coger el recipiente porque tenía una temperatura muy alta. Por lo demás la práctica nos fue muy bien, fue muy interesante, sobre todo cuando le volvimos a echar el agua y se puso azul otra vez.

ALGUNAS FOTOS DE LA PRÁCTICA:

Tania Machuca Aceituno 1º Bach. D