Reacciones químicas I: Ecuaciones iónicas netas

4.2 Solubilidad de compuestos de cobre

Temas: Reacciones químicas, solubilidad Ksp, ecuaciones iónicas netas

Descripción: Esta reacción demuestra la diferencia de solubilidad del cloruro de cobre en agua, y luego con la adición de hidróxido de sodio.

Materiales:

• Cloruro de cobre(s), CuCl2‡
• 1 vaso de precipitados de 100 mL
• 1 vaso de precipitados de 400 mL
• vidrio de reloj
• espátula
• placa de agitación*
• barra de agitación
• 1M de NaOH‡
• frasco de lavado con agua

*Artículo compartido. Este artículo se encuentra en el cajón superior frente a los armarios de almacenamiento de productos químicos. También hay placas de agitación más grandes en la superficie del banco.

‡ El cloruro de cobre se encuentra en los armarios de almacenamiento de productos químicos generales. El hidróxido de sodio se encuentra en el armario bajo la campana.

Procedimiento:

1. Añadir un poco de agua al vaso de precipitados de 300 mL y colocarlo en una placa de agitación con una barra de agitación.
2. Colocar un poco de cloruro de cobre en un vidrio de reloj.
3. Añadir suficiente agua para disolver el sólido.
4. Transfiera la solución al vaso de precipitados con agua sobre una placa de agitación. Agitar utilizando una barra de agitación.
5. Añadir NaOH para obtener un precipitado de hidróxido de cobre.

Discusión:

El cloruro de cobre es soluble en agua. Se disocia de la siguiente manera:

CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)

Al añadir hidróxido de sodio se produce un precipitado de hidróxido de cobre.

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

Ecuación iónica neta:

Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)

En base a las reglas de solubilidad el hidróxido de cobre no es soluble en agua mientras que el cloruro de cobre sí.

La constante del producto de solubilidad (Ksp) es una constante de equilibrio que relaciona los productos de ionización de una sustancia disuelta y nos permite entender por qué el hidróxido de cobre es aparentemente insoluble en agua. La Ksp se determina experimentalmente midiendo las concentraciones de iones en solución. El hidróxido de cobre se disuelve en una pequeña cantidad en agua pura y se establece un equilibrio. La ecuación para el equilibrio del hidróxido de cobre en el agua es la siguiente

Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)

La constante del producto de solubilidad, que es el producto de las concentraciones de iones, y que se ha determinado experimentalmente, se da a continuación:

Ksp = 2 = 2,2 x 10-20

Ksp es muy pequeña lo que significa que el hidróxido de cobre se disocia muy poco en el agua, mientras que la gran mayoría permanece como sólido.

Seguridad: El cloruro de cobre es corrosivo. El hidróxido de sodio es extremadamente corrosivo y puede causar quemaduras graves. Utilice el equipo de protección adecuado, incluyendo guantes y gafas.

Disposición: El hidróxido de cobre en solución puede guardarse para la demostración 4.10 Limpieza del hidróxido. Para su eliminación, añadir un poco de ácido clorhídrico para disolver el hidróxido y desechar en el contenedor de residuos acuosos adecuado.