1. RESUMEN

En la práctica se logró comprender experimentalmente el concepto de una reacción de

descomposición, así mismo se conoció algunas de las propiedades de los hidratos y se

encontró la formula química del sulfato de cobre hidratado con su respectivo porcentaje de

agua. Para la práctica se distribuyó en 2 partes, en la primera parte se colocó un gramo de

sulfato de cobre hidratado en un tubo de ensayo y se llevó a calentamiento. Luego se agregó

en otro tubo de ensayo la mitad del solidó anhídro y se tapó, en el otro se agregó 5mL de

agua, se observó cambio en la coloración, luego se le agregó 10mL más, se disolvió la sal y

se dividió nuevamente en dos tubos de ensayo, en uno se le agregó unas gotas de ácido

clorhídrico y unos granos de zinc, y en el otro se agregó unas gotas de cloruro de bario. El

porcentaje de agua del hidrato fue de 38%. Para la segunda parte se colocó 3 g de sulfato

de cobre hidratado en un crisol, que con anterioridad se llevó a calentamiento por 5

minutos, se pesó, se colocó un tapa dejándola abierta parcialmente, después se calentó con

intensidad por 15 minutos más, se dejó enfriar por 10 minutos. y se pesó, se realizó el mismo

procedimiento 3 veces. Se determinó la fórmula del hidrato, la cual fue CuSO4 5H2O El

porcentaje de agua del hidrato fue de 35.97 % y el rendimiento del sulfato de cobre fue de

100.05 %.

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2. RESULTADOS

2.1 Tabla No. 1: Reacción de descomposición.

Reacción de descomposición

2CuSO4 11H2O + calor →2CuSO4 11H2O

2.2 Tabla No. 2: Grado de hidratación.

Grado de Hidratación

5.43 oles de agua

2.3 Tabla No. 3: Porcentaje de agua en el hidrato.

% de agua

38 %

2.3 Tabla No. 4: Rendimiento de la reacción de descomposición.

Reacción de

combinación CuSO4 +5H2O → CuSO4 +5H2O

Reacción iónica Cu+2+SO4-2+H2O+H++Cl-+Zn → CuCl2+H2SO4+Zn+H2+OH-1

Reacción de doble

desplazamiento Cu+2+SO4

-2+2H2O+Ba+2+Cl2- → BaSO4(s)+CuCl2+H2+2OH

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Tabla No. 5: Reacciones o cambios físicos en sulfato de cobre hidratado.

Al exponerlo al calor a una temperatura baja después de 3 minutos comenzó a cambiar

de color azul a celeste, aproximadamente a 75 °C.

A los 5 minutos algunos granos se tornar más blancos y otros quedan azules,

aproximadamente a 90 °C.

Después de 7 minutos hay más granos blancos que azules, a 150 °C.

Después de 10 minutos, a 315 °C el sólido anhídrido es blanca completamente

Tubo 1: Al colocar un trozo de papel húmedo y después de unos minutos, este se tornó

de un color azul.

Tubo 2: Cuando se agregó agua al sólido anhídrido y zinc se concentró en el fondo una

especie de solido de color negro, que era cobre.

Tubo 3: Al agregar cloruro de bario a la mitad de la solución de agua y el sólido

anhídrido, esta se tornó de color celeste y turbio, ya no transparente

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2. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

En la práctica se logró comprender experimentalmente el concepto de una reacción de

descomposición, así mismo se conoció algunas de las propiedades de los hidratos y se

encontró la fórmula química del sulfato de cobre hidratado con su respectivo porcentaje de

agua. En una reacción de descomposición, un compuesto se descompone para formar dos

o más sustancias nuevas. Generalmente se necesita calor para que ocurra la reacción.

Cuando se calientan los hidratos se descomponen para dar lugar a agua y sal anhidra. “Un

hidrato es una sal que contiene una o más moléculas de agua por cada unidad fórmula y

posee estructura de cristal. El sulfato de cobre pentahidratado se descompone de acuerdo

a la siguiente ecuación: 2CuSO4 11H2O + calor →2CuSO4 11H2O. El grado de hidratación se

determinó a partir de la cantidad de moles de agua y los moles de la sal que se encontró en

el hidrato. En el caso del sulfato de cobre hidratado el grado de hidratación fue de 5.43

moles de agua, con un porcentaje de error de 3.125 %. Este error ocasionó que se formara

una diferente formula que se encuentra en la ecuación 1 de la sección de resultados De

igual manera el porcentaje de hidratación se determinó, a partir de la cantidad de gramos

de agua que se en encontró en el hidrato y el peso del hidrato. El porcentaje dehidratación

del sulfato de cobre fue de 38 %. La ecuación de la sección de resultados indica una reacción

de combinación, en donde se formó nuevamente el sulfato de cobre pentahidratado,

seguidamente se disolvió la solución en más agua y se ionizó formando la tercera ecuación

en donde se agregó ácido clorhídrico y zinc, las cargas negativas se atraen con las positivas

y los elementos sueltos (con carga 0) no reaccionan solo cambian de color a la solución

formando ácido sulfúrico y cloruro de cobre (II). Esta reacción fue exotérmica, y liberó el

hidrogeno. En la cuarta ecuación ionizada se agregó cloruro de bario y se formó una

sustancia soluble que en este caso fue el sulfato de bario, y cloruro de cobre (II). Esta

reacción fue de tipo endotérmica ya que absorbió energía.

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3. CONCLUSIONES

Al agregar ácido clorhídrico y 0.010g de zinc a la solución de agua y de cobre hidratado

se formó en el concentro en el fondo del tubo cobre.

Para el procedimiento A, la formula química del sulfato de cobre hidratado es 2CuSO4

11H2O con un error de 3.125 %.

El grado de hidratación fue de 5.43 moles de agua y un porcentaje de agua de 38 %.

El fenómeno experimental observado durante la práctica está regido por tres tipos

distintos de ecuaciones que combinadas sistemáticamente siguen el mecanismo de

reacción para la hidratación del sulfato de cobre.

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4. APENDICE

5.1 PROCEDIMIENTO

5.1.1 Procedimiento para tubo 1, 2 y 3:

En un beacker de 25 mL se colocó 1g de sulfato de cobre hidratado.

El sulfato de cobre hidratado se calentó utilizando la plancha, incrementando la

temperatura gradualmente, observando los cambios físicos .

Cuando ya no se observó ningún cambio de color se calentó a una alta

temperatura por 2 minutos.

Se tapó el beacker, se quitó de la plancha y se dejó enfriar a temperatura

ambiente.

Se agregó la mitad del solido anhídrido en el tubo de ensayo 1 y la otra mitad en el

tubo 2.

Al tubo 1 se le coloco un trozo de papel humedecido en agua y se tapó.

Al tubo 2 se le agrego 5 mL de agua y se observaron los cambios .

Al mismo tubo 2 se le agregaron otros 10 mL de agua.

Con el sólido disuelto se agregó la mitad de la solución al tubo 3.

Al tubo 2 se le agrego unas gotas de ácido clorhídrico y 0.010g de zinc, observando

los cambios.

Al tubo 3 se agregó unas gotas de cloruro de bario y se observaron los cambios.

5.1.2 Determinación de la fórmula de un hidrato:

Se calentó intensamente un crisol limpio y seco con su tapa durante dos minutos

para eliminar la humedad absorbida.

Se dejó que el crisol y la tapa se enfríen.

Al crisol se le colocaron tres gramos de sulfato de cobre se tapó y se volvió a pesar.

Se colocó el crisol sobre la plancha, se abrió parcialmente para permitir que escape

el agua que se desprendía.

Se calentó la muestra con lentitud, después de que se calentó y seco. Se calentó

con intensidad por 15 minutos.

Se tapó el crisol y se dejó enfriar por 10 minutos.

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Se pesó de nuevo el crisol con la tapa y el contenido.

Se volvió a calentar como en el paso anterior.

Se enfrió y se volvió a pesar.

Se aplicó el mismo procedimiento como el del paso anterior, calentar y pesar hasta

que se obtuvo un peso constante

5.2 HOJA DE DATOS ORIGINALES

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5.3 MUESTRA DE CÁLCULOS

5.3.1 Determinación de la masa de agua.

W = Wo – Wf 𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 (1)

Donde:

W = masa del agua

Wf = peso del sulfato de cobre anhidro

Wo= peso del sulfato de cobre hidratado

5.3.1.1 Ejemplo: Para el primer procedimiento el peso inicial fue de 1 g de

sulfato de cobre hidratado, el peso final (del sólido anhidro) fue de 0.62 g, por lo

tanto:

W = 1– 0.62 = 0.38 gramos

5.3.2 Determinación de los pesos moleculares de los compuestos.

5.3.2.1 Ejemplo: Ejemplo para la primera reacción.

CuSO4 5H2O → CuSO4 + 5H2O

CuSO4 5H2O

1Cu * 63.546 = 63.546 g

1S * 32 = 32 g

9 O * 16 = 144 g

10 H * 1 = 10 g

TOTAL = 249.546 g

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5.3.3 Determinación del grado de hidratación.

Grado de hidratación = moles de agua

Moles del sulfato de cobre

5.3.3.1 Ejemplo: Para la primera reacción se obtuvo una masa de agua de

0.38 g y 0.62 g del sólido anhidro.

CuSO4 XH2O → CuSO4 + XH2O

Se convierten los gramos a moles

0.38 g H2O * 1 mol H2O = 0.0211 moles de H2O

18 g H2O

0.62 g CuSO4 * 1 mol CuSO4 = 3.886 *10-3 moles de CuSO4

159.546 g CuSO4

A partir de los moles de agua y los moles del sulfato de cobre podemos obtener el

grado de hidratación:

0.0211 moles de H2O = 5.43 moles de H2O / mol de CuSO4

3.886 * 10-3 moles de CuSO4

5.3.4 Determinación de la formula química del sulfato de cobre hidratado.

El grado de hidratación determina que por cada 5.43 moles de agua hay un mol de

sulfato de cobre por lo tanto la formula seria:

CuSO4 =5.43 H2O

Pero como la cantidad de moles deben ser enteros, se multiplica por 2 y s e

obtiene:

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2CuSO4 11H2O, Es la fórmula para este sulfato de cobre hidratado

5.3.5 Determinación del porcentaje de agua en el hidrato.

% de Agua =Cantidad de agua * 100 Cantidad del sulfato de cobre hidratado

% de Agua = 0.38 g de Agua * 100 = 38% de Agua

1 g de sulfato de cobre hidratado

5.3.6 Determinación del valor teórico.

Para la primera reacción la ecuación es: CuSO4 5H2O → CuSO4 + 5H2O

En donde indica que por cada 5 moles de agua hay 1mol de sulfato de cobre. Por lo

tanto el grado de hidratación seria de 5 moles de agua.

De igual manera para el porcentaje de agua en el hidrato, de 1 g de sulfato de

cobre hidratado se obtiene:

1 g CuSO4 5H2O * 90 g H2O = 0.36 g de H2O

249.546 g CuSO4 5H2O

1 g CuSO4 5H2O * 159.546 g CuSO4 = 0.64 g de CuSO4

249.546 g CuSO4 5H2O

Por lo que el porcentaje de agua seria de 36 %

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5.4 DATOS CALCULADOS

5.4.1) Tabla Numero 6: Observaciones para el procedimiento A:

Al exponerlo al calor a una temperatura baja después de 3 minutos comenzó a cambiar

de color azul a celeste, aproximadamente a 75 °C.

A los 5 minutos algunos granos se tornar más blancos y otros quedan azules,

aproximadamente a 90 °C.

Después de 7 minutos hay más granos blancos que azules, a 150 °C.

Después de 8 minutos, a 190 °C comienzan a haber menos granos celestes

Después de 10 minutos, a 315 °C el sólido anhídrido es blanca completamente

Al enfriarla el color continua blanco

Después de unos minutos de enfriarlo se observa sal y completamente blanca.

Tubo 1: Al colocar un trozo de papel húmedo y después de unos minutos, este se tornó

de un color azul.

Tubo 2: Cuando se agregó agua al sólido anhídrido y zinc se concentró en el fondo una

especie de solido de color negro, que era cobre.

Tubo 3: Al agregar cloruro de bario a la mitad de la solución de agua y el sólido

anhídrido, esta se tornó de color celeste y turbio, ya no transparente

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5.4.2) Tabla Numero 7: Tabla de datos originales que se empleó para la obtención de los

resultados:.

No. Pesada Masa crisol + sustancia

(g)

1 41.345

2 41.329

3 41.268

4 41.247

5 41.220

6 41.210

7 41.219

8 41.219

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6 BIBLIOGRAFÍA

ATKINS, P.W. (1992) Química General. Omega, Barcelona,

Chang, R., (2007): Química, 9ª Edición, Ed. MacGraw-Hill.

Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). Química: la ciencia central (5a ed.).

México: Prentice Hall Hispanoamericana.

PETRUCCI, R.H., HARDWOOD, W.S., Y HERRING, F.G., (2003): Química General. Principios

y aplicaciones modernas, 8ª edición, Ed. Prentice Hall.

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