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Preparación de una sal – cristales de sulfato de cobre a partir de una base insoluble y un ácido

Ciencias naturalesReacciones químicasEdades 13–14

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Realiza paso a paso la preparación de una sal soluble: calienta un ácido diluido (H₂SO₄ o HCl), añade una base insoluble (CuO, CuCO₃ con efervescencia o ZnO) espátula a espátula hasta que quede en exceso, filtra el exceso, calienta el filtrado hasta el punto de cristalización (comprobado con una varilla de vidrio fría), enfría lento o rápido y luego seca y pesa los cristales. Una curva de solubilidad muestra por qué se forman cristales al enfriar, y un cálculo paso a paso da el rendimiento teórico a partir de los moles de ácido, el rendimiento porcentual y las pérdidas, incluido el error de evaporar hasta sequedad.

Lección: Preparación de una sal soluble a partir de un ácido y una base insoluble

Qué muestra

Una sal soluble se puede obtener haciendo reaccionar un ácido diluido con una base insoluble, como el óxido de cobre(II). Añadir base hasta que sobre un poco garantiza que todo el ácido ha reaccionado; el exceso se separa por filtración. Al calentar el filtrado hasta el punto de cristalización y luego enfriarlo se forman cristales hidratados como CuSO₄·5H₂O, porque la sal es menos soluble en frío. El rendimiento teórico se calcula a partir de los moles de ácido, el reactivo limitante. Siempre queda algo de sal disuelta en la disolución sobrante, por eso el rendimiento es menor del 100 %.

Cómo usarla

Elige Ácido, Base, Volumen y Concentración y pulsa 1. Calentar el ácido. Añade la base con + 1 espátula hasta que quede sólido en el fondo y sigue los botones numerados: filtrar, evaporar, enfriar y secar. Automático hace todos los pasos. Compara las opciones de Enfriamiento y de Evaporar en la tabla de resultados y en el cálculo del rendimiento.

Parámetros que puedes cambiar

  • Ácido diluido Ácido sulfúrico H₂SO₄, Ácido clorhídrico HCl
  • Base insoluble Óxido de cobre(II) CuO, Carbonato de cobre(II) CuCO₃, Óxido de zinc ZnO
  • Volumen de ácido 10–50 mL
  • Concentración del ácido 0,5–2 mol/L
  • Enfriamiento Enfriar lentamente a temperatura ambiente, Enfriar rápido en un baño de hielo
  • Evaporar la disolución Hasta el punto de cristalización (correcto), Hasta sequedad (error)

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué se añade base hasta que sobra un poco antes de filtrar la mezcla?
  2. ¿Por qué evaporar hasta sequedad da una masa menor que la masa teórica de CuSO₄·5H₂O?
  3. ¿Cómo cambia el tamaño de los cristales si enfrías lentamente o en un baño de hielo?

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