Rame in polvere
Ciao. In seguito ad una discussione precedente posto questa sintesi.
Ma prima 2 premesse:
1. Faccio la prima superiore e di queste cose non abbiamo fatto niente e per questo mi scuso di eventuali errori
2. Si può usare direttamente CuSO4 e non per forza CuCl2, ho fatto qualche passaggio in più perchè un utente ha chiesto come si procede partendo dal carbonato(il procedimento è lo stesso per l'idrossido e l'ossido)
Occorrente: Un sale di rame(sono partito dal solfato per passare all'idrossido e poi al cloruro ma si potrebbe partire da un carbonato, un ossido), HCl, NaOH, alluminio o zinco sotto forma di polvere, truccioli o fogli, Acetone, vetreria comune.

Procedimento:
Mettere 1,41 g di CuSO4*5H2O in un becher e aggiungere abbastanza acqua per scioglierlo. In un altro becher mettere0,50 g di NaOH(0,05 g in più del dovuto) e dissolverlo in H2O. Mescolare le due soluzioni, si forma un prec. Di Cu(OH)2. Sciogliere tutto con HCl conc e mettere sul fuoco. Aggiungere uno dei due metalli. Si forma Cu metallico e il cloruro del metallo riducente. Filtrare tutto, lavare con HCl, acqua e in fine mettere in una provetta. Aggiungere qualche goccia di acetone, scaldare fino a secchezza. Così mi sono trovato 0,33 g di Cu.
I calcoli stechiometrici li ho fatti fino a calcolare quanto CuSO4 e NaOH usare ma non sono riuscito a capire per l'alluminio. Qualcuno riesce a spiegarmi ?
Cordiali saluti,
Edoardo 


"Solo due cose sono infinite, l'universo e la stupidità umana, e sulla prima ho dei dubbi"  (A.Einstein)
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Le reazioni che hai eseguito sono:

CuSO4(aq) + 2 NaOH(aq) --> Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq)

Cu(OH)2(s) + 2 HCl(aq) --> CuCl2(aq) + 2 H2O(l)

3 CuCl2(aq) + 2 Al(s) --> 3 Cu(s) + 2 AlCl3(aq)

Quindi la resa teorica di rame metallico è:

n CuSO4·5H2O(s) = n Cu(s) = 1,41 g / 249,69 g/mol = 5,65·10^-3 mol

m Cu(s) = 5,65·10^-3 mol · 63,55 g/mol = 0,359 g Cu
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
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Ok, grazie mille! Tutti i miei ragionamenti erano corretti(che bello quando tutto torna) ma se volessi sapere quanto alluminio ho usato in grammi come faccio? Quando so che
3CuCl2+2Al--->3Cu+2AlCl3 e che ho tot moli si CuCl2?
Cordiali saluti,
Edoardo 


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Con i dovuti calcoli stechiometrici.Converti le moli di cloruro d'alluminio:una mole di AlCl3 è pari ad una mole di alluminio.
Ad esempio: ottengo 3,5 g (ho sparato a caso) di AlCl3,quindi 0,0262 moli=0,0262 moli di alluminio,cioè 0,708 g di alluminio.
Se ho scritto una panzana perdonatemi,ho un vuoto di memoria in questo momento.
Saluti,
Riccardo
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Sempre teoricamente, le moli di solfato rameico pentaidrato sono uguali alle moli di cloruro rameico che si ottengono.
Dato che:
3 mol CuCl2 reagiscono con 2 mol Al
basta impostare la proporzione:
3 mol CuCl2 : 2 mol Al = 5,65·10^-3 mol : x
x = n Al = 3,76·10^-3 mol Al
m Al = 3,76·10^-3 mol · 26,98 g/mol = 0,102 g Al

Se vuoi determinare in pratica la massa di Al che si consuma devi pesare una laminetta di Al prima di immergerla direttamente nella soluzione di solfato rameico e lasciarla a contatto con la soluzione per diverso tempo, almeno fino a quando la soluzione è passata dall'azzurro all'incolore.
Poi estrai la laminetta, stacchi con delicatezza il rame metallico che si è decpositato sopra, la lavi con acqua, poi con acetone e la fai asciugare all'aria.
Infine la ripesi: la differenza fra la massa iniziale e la massa finale di Al è uguale alla massa di Al che ha reagito.

Hai fatto in laboratorio l'esperienza sulla legge delle proporzioni multiple in composti di rame e cloro?
Ciao
Luisa

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Perfetto, ho capito tutto perfettamente👌👍 No, in laboratorio a scuola non ho ancora fatto l'esperienza che dici sopra. Dobbiamo ancora fare le moli in realtà. Se ti va, mi puoi mandare la procedura dell'esperienza così magari posso studiarmela in teoria e poi se riesco(perchè no?) anche in pratica😁
Cordiali saluti,
Edoardo 


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L'argomento "moli" verrà svolto al secondo anno, quindi dovrai pazientare un po' ;-)

Se a scuola non hai ancora svolto l'esperienza sulla legge delle proporzioni multiple (Legge di Dalton) penso non la farai più :-(
È però facilmente realizzabile anche in home-lab, sempre che tu abbia i reagenti necessari.

DETERMINAZIONE DEL RAPPORTO DI COMBINAZIONE DI DUE COMPOSTI COSTITUITI DA RAME E CLORO
Lo scopo dell'esperienza è quello di determinare sperimentalmente il rapporto tra la massa del cloro e quella del rame in due composti di rame: il cloruro rameico e il cloruro rameoso.

Materiali e strumenti
Cloruro rameico diidrato (CuCl2·2H2O) perfettamente disidratato in stufa a 150°C (il solido da azzurro-verde diventa marrone)
(MSDS
.pdf  CH0398_IT.pdf (Dimensione: 435.22 KB / Download: 19))
Cloruro rameoso (CuCl) perfettamente essiccato in stufa a 150°C (il solido verde non cambia colore con l'essiccamento)
(MSDS
.pdf  CH0873_IT (1).pdf (Dimensione: 357.65 KB / Download: 21))
2 lamine di alluminio di massa superiore a 1 g
acqua distillata
2 becher da 250 mL
2 bacchette di vetro
apparecchiatura per filtrazione su carta
bunsen e sostegno
bilancia
stufa

Procedimento
Eseguire in doppio il seguente procedimento sia con il cloruro rameico disidratato che con il cloruro rameoso essiccato.

- Pesare in becher una massa di composto compresa tra 2,0 e 2,5 g, annotando la massa effettivamente pesata.
- Addizionare circa 100 mL di acqua distillata e mescolare con la bacchetta di vetro.
- Scaldare il miscuglio su bunsen fino ad incipiente ebollizione.
- Spegnere il bunsen ed immergere con cautela la laminetta di alluminio (la lamina deve essere completamente immersa nella soluzione).
- Quando la soluzione è diventata completamente incolore, estrarre la lamina di alluminio con una pinza e lavarla con acqua distillata in modo da togliere tutto il rame che è depositato sopra.
- Piegare un disco di carta da filtro a cono e determinare la sua massa.
- Preparare l'apparecchiatura per la filtrazione e travasare tutto il contenuto del becher sul filtro il modo che tutto il rame venga raccolto su di esso.
- Lavare più volte il becher e il solido sul filtro con piccoli volumi di acqua distillata.
- Lasciare essiccare completamente il filtro con il rame all'aria oppure in stufa a 100°C, quindi pesarlo nuovamente.

Dati sperimentali e calcoli
Massa pesata CuCl2........................................g
Massa filtro 1.................................................g
Massa filtro 1 + rame.......................................g
Massa rame 1.................................................g
Massa cloro 1.................................................g (per il calcolo applicare la legge di Lavoisier)

Massa pesata CuCl........................................g
Massa filtro 2.................................................g
Massa filtro 2 + rame.......................................g
Massa rame 2.................................................g
Massa cloro 2.................................................g (per il calcolo applicare la legge di Lavoisier)

- Calcolare il rapporto massa cloro 1/massa rame 1................................................. (valore teorico = 1,12)
- Calcolare il rapporto massa cloro 2/massa rame 2................................................ (valore teorico = 0,558)
- Calcolare il rapporto (massa cloro 1/massa rame 1)/(massa cloro 2/massa rame 2)...... (valore teorico = 2,00)
Ciao
Luisa

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Bello! Di sicuro più bello di quello che abbiamo fatto noi: a ogni gruppo è stato assegnato una massa di Zn da pesare, un volume di HCl da misurare e una beuta da 50 ml. Si mescolano i due reagenti e si pone su piastra a 90 gradi. Quando é tutto secco si pesa la beuta e si calcola prima la massa di ZnCl2 e poi il rapporto di combinazione che deve essere simile per tutti i gruppi.
Cordiali saluti,
Edoardo 


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Il composto che si ottiene dalla reazione tra lo zinco e l'acido cloridrico è il dicloruro di zinco:
Zn(s) + 2 HCl(aq) --> ZnCl2(aq) + H2(g)
ZnCl2(aq) + Q --> ZnCl2(s) + H2O(g)
Questa esperienza permette di determinare sperimentalmente la legge delle proporzioni definite di Proust:
"In un composto la composizione chimica, cioè la percentuale degli elementi combinati tra loro, è definita, costante e caratteristica."

L'esperienza precedente sui due composti di rame e cloro permette di determinare sperimentalmente la legge delle proporzioni multiple di Dalton (nel messaggio precedente avevo sbagliato il nome, ora ho corretto):
"Quando due elementi formano più composti, le diverse masse di uno degli elementi che si combinano con la stessa massa dell'altro sono in un rapporto espresso da numeri interi e generalmente piccoli."
Ciao
Luisa

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EdoB
(2017-04-16, 19:07)Il Chimico Modenese Ha scritto: Ciao. In seguito ad una discussione precedente posto questa sintesi.
...... Così mi sono trovato 0,33 g di Cu.

Io ho ottenuto rame in polvere finissima per elettrodeposizione di rame da una soluzione di CuSO4 , come si vede da questa foto il Rame penzola dalla punta dell'elettrodo e non riesce ad attaccarsi ad esso . Esperienza realizzata nel prosieguo di una batteria Zinco-Rame .


AllegatiAnteprime
   

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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