Reações Químicas I: Equações iônicas líquidas

4.2 Solubilidade do composto de cobre

Subjetos: Reacções químicas, solubilidade Ksp, equações iónicas de rede

Descrição: Esta reacção demonstra a diferença de solubilidade do cloreto de cobre na água, e depois com adição de hidróxido de sódio.

Materiais:

• Cloreto(s) de Cobre, CuCl2‡
• 1 copo de 100 mL
• 1 copo de 400 mL
• vidro de relógio
• espátula
• placa de agitação*
• barra de agitação
• 1M NaOH‡
• garrafa de lavagem com água

*Partilhado. Este item está localizado na gaveta superior em frente aos armários de armazenamento de produtos químicos. Há também placas de agitação maiores na bancada.

‡ O cloreto de cobre está localizado nos armários de armazenagem de produtos químicos em geral. O hidróxido de sódio está localizado no armário debaixo do exaustor.

Procedimento:

1. Adicionar alguma água ao copo de 300 mL e colocar numa placa de agitação com uma barra de agitação.
2. Põe cloreto de cobre num vidro de relógio.
3. Adicionar água suficiente para dissolver o sólido.
4. Transfira a solução para o copo de água numa placa de agitação. Mexa usando uma barra de agitação.
5. Adicionar NaOH para obter um precipitado de hidróxido de cobre.

Discussão:

Cloreto de cobre é solúvel em água. Ele dissocia-se da seguinte forma:

CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)

Adicionar hidróxido de sódio produz um precipitado de hidróxido de cobre.

CuCl2(aq) + 2NaOH (aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaCl(aq)

Equação iónica da rede:

Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)

Baseado nas regras de solubilidade, o hidróxido de cobre não é solúvel em água enquanto o cloreto de cobre é.

A constante do produto de solubilidade (Ksp) é uma constante de equilíbrio relacionando os produtos de ionização de uma substância dissolvida e permite-nos compreender porque é que o hidróxido de cobre é aparentemente insolúvel em água. A Ksp é determinada experimentalmente através da medição das concentrações de iões em solução. O hidróxido de cobre dissolve uma pequena quantidade em água pura e é estabelecido um equilíbrio. A equação para o equilíbrio do hidróxido de cobre na água é dada abaixo:

Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)

A constante do produto de solubilidade, que é o produto das concentrações de íons, e que foi determinada experimentalmente, é dada abaixo:

Ksp = 2 = 2,2 x 10-20

Ksp é muito pequeno, o que significa que o hidróxido de cobre dissocia muito pouco na água, enquanto que a grande maioria permanece sólido.

Segurança: O cloreto de cobre é corrosivo. O hidróxido de sódio é extremamente corrosivo e pode causar queimaduras graves. Use equipamento de protecção adequado, incluindo luvas e óculos de protecção.

Descarga: O hidróxido de cobre em solução pode ser guardado para demonstração 4.10 Limpeza com Hidróxido de Cobre. Para eliminar, adicione um pouco de ácido clorídrico para dissolver o hidróxido e descarte no recipiente de resíduos aquoso apropriado.