Objetivo:

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

Fundamento:

Los hidratos también, llamados sal hidratada, son compuestos que tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos. Forman una red cúbica (cristal) en cuyo interior se encuentran las moléculas de agua.

Por ejemplo, en su estado normal, cada unidad de sulfato de cobre (II) tiene cinco moléculas de agua asociadas con él. El nombre sistemático para este compuesto es sulfato de cobre (II) pentahidratado, y su fórmula se escribe como CuSO4 • 5H20. Las moléculas de agua se pueden eliminar por calentamiento, esta agua se conoce con el nombre de agua de cristalización y forma parte integral de la estructura cristalina que formaba antes la sal cristalizada procedente de una disolución acuosa totalmente seca. Al quitarle el agua a la sal los cristales cambian la forma e incluso el color, lo que indica que el agua se encontraba presente en la estructura cristalina. Cuando esto ocurre, el compuesto resultante es CuS04, que suele denominar sulfato de cobre (II) anhidro.

La palabra "anhidro" significa que el compuesto ya no tiene moléculas de agua unidas a él.

El número de moles de agua presentes por cada mol de sal anhidra es generalmente un número sencillo.

Otros hidratos son:

FÓRMULA NOMBRE COMÚN NOMBRE SISTEMÁTICO

H2O Agua Óxido de dihidrógeno

NH3 Amoniaco Nitruro de trihidrógeno

CO2 Hielo seco Dióxido de carbono sólido

Materiales:

Trípode Triángulo Crisol Desecador Pinzas Cucharilla

Reactivos:

CuSO4 · 5H2O

Procedimiento:

1. Cogemos un crisol y vertemos en él 15g de CuSO4· 5H2O2. Ponemos el crisol limpio y seco sobre un triángulo, montado a su

vez sobre un trípode.3. Calentamos con llama no muy luminosa (llama azul) ya que esta llama calienta más y

con ayuda de una cucharilla vamos moviendo el compuesto para quitarle el agua (se nos cambiará el color de azul a blanco), lo movemos para que no se pegue al crisol.

4. Dejamos enfriar el crisol en un desecador (como no disponemos de desecador, lo que hacemos es dejar el crisol hasta que ya no esté caliente, haciendo esto hay que tener en cuenta que en el ambiente hay humedad lo que implica que el compuesto va a tener un poco de agua que coge del ambiente aunque mucha menos que al principio) y posteriormente pesamos el CuSO4 que tenemos.

Deberíamos repetir estas operaciones hasta obtener pesos constantes, para que los resultados sean lo más fiables posibles. Pero como solo disponemos de una hora nosotros lo hacemos una vez, aunque tenemos en cuenta que podemos cometer errores.

Cálculos:

Datos:

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

Calcula la masa de agua que hay en cada mol de sulfato de cobre pentahidratado, y a partir de ahí los moles se agua que hay por cada mol de sulfato de cobre, y, por tanto, las moléculas de agua que hay en cada molécula de sulfato de cobre pentahidratado.

Masa de agua por mol de sulfato de cobre 90g H2O

Moles de agua por mol de sulfato de cobre 5 moles H2O

Moléculas de agua por molécula de sulfato de cobre 5 moléculas de H20

Los 15g de CuSO4·5H2O son los gramos que echamos en el crisol para trabajar con ellos.Tenemos que averiguar para seguir haciendo cálculos el peso molar del CuSO4 que es 159,5g.Cuando le quitamos el agua al CuSO4·H2O obtenemos 9,6g de CuSO4 y 5,4g por tanto de H2O.A partir de la masa del CuSO4 averiguamos los moles que hay mediante las siguientes operaciones:

9,6g CuSO4· (1mol CuSO4/159,5g CuSO4) = 0,06 moles CuSO4. Sabemos que en 15g de CuSO4·5H2O hay 0,06 moles de CuSO4. Para averiguar los moles de H2O hacemos lo mismo: 5,4g H2O· (1mol H2O/18g H2O) = 0,3 moles H2O. En 15g de CuSO4·5H2O hay 0,3 moles de H2O.Por cada 0,06 moles de CuSO4 hay 0,3 moles de H2O.Para averiguar los moles de agua por mol de sulfato de cobre lo que hacemos es:1 mol de CuSO4· (0,3 moles de H2O/0,06 molde CuSO4) = 5 moles de H2OPar averiguar la masa de agua por mol de sulfato de cobre lo que hacemos es:5 moles de H2O · (18g H2O/1mol H2O) = 90 g de H2O.Para averiguar las moléculas de agua por molécula de sulfato de cobre realizamos el siguiente cálculo:1 mol de H2O · (5 moles H2O/6,022·1023 moléculas de H2O) = 8,3029 · 1022 moléculas de H2O.En 5 moles de H2O hay 8,3029 · 1022 moléculas de H2O.Como en un mol de CuSO4 hay cinco moles de H2O, en una molécula de CuSO4 habrá 5 moléculas de H2O.

Conclusiones:

La práctica me ha parecido interesante ya que ni la había hecho ni la había visto antes.El color azul que teníamos al principio es debido al agua, así cuando le quitamos el agua se nos convierte en un color blanco, sin agua.Al hacer esta práctica es fácil cometer errores ya que al compuesto le quitamos el agua, pero coge un poco de la humedad que hay en el ambiente. Otro error que es fácil cometer es que al mover el compuesto se nos derrame un poco y ya eso que se nos ha derramado pensamos que es agua que se ha evaporado y los cálculos nos salen mal, al igual que cuando se nos pega un poco de sustancia al crisol o a la cucharilla que utilizamos para mover el compuesto. Esta práctica es un proceso largo si se hace bien, pero nosotros, como no disponemos de mucho tiempo la hemos hecho según nuestras posibilidades, es decir, para hacerlo bien, hay que usar un desecador (que nosotros no tenemos) una estufa para quitarle la humedad…No se nos ha presentado ningún problema en esta práctica, excepto que mi grupo tuvimos que quitarle el agua dos veces, ya que un día no nos dio tiempo a que se enfriara y para el día siguiente ya había cogido mucha humedad así que la tuvimos que hacer de nuevo.

Desirée Romero Sánchez1º Bachillerato D