Universidade Regional de BlumenauCentro de Ciências Exatas e Naturais

Departamento de Química

SINTESE DO SULFATO DE COBRE PENTAIDRATADOCuSO4 . 5 H2O

ACADEMICO (A): SALÉZIO GABRIEL DE OLIVEIRA

VANESSA T. RECH

BLUMENAU2011

SÍNTESE DO SULFATO DE COBRE PENTAIDRATADO (CuSO4 . 5 H2O)

1. INTRODUÇÃO

Síntese é o processo de obter compostos químicos a partir de substâncias mais

simples.

O objetivo principal da síntese química, além de produzir novas substâncias, é o

desenvolvimento de métodos mais econômicos e que possuam propriedades mais

próximas possíveis, mais acentuadas do que as de forma natural, e até mesmo compostos

que não existem espontaneamente na natureza.

Atualmente existem aproximadamente onze milhões de produtos químicos de síntese

catalogados e se calcula que a cada dia se obtém mais 2000, portanto podemos afirmar

que a síntese está presente em toda a nossa vida, pois revolucionou o mundo ao permitir a

produção em massa de compostos muito mais potentes e inexistentes.

Nesta atividade iremos realizar a síntese parcial, isto é, há reagentes que não são

substâncias elementares.

O composto Sulfato de Cobre Pentaidratado é um sal simples, cristalino, de cor azul

forte, que forma cristais com a forma de prismas oblíquos, pouco solúveis em etanol. Se

exposto ao ar libera água podendo passar o sal à fase anidro.

Nas indústrias ele é produzido fazendo agir com ácido sulfúrico (H2SO4) com sucata e

minérios de cobre contendo enxofre ou com óxido de cobre (II).

As principais utilizações do sulfato de cobre penta hidratado é na agricultura utilizado

como fungicida, algicida, bactericida ou herbicida. E também com aditivo em alimentos e

fertilizantes, mordente de banhos fotográficos, eletrólito de pilhas e também na

preservação da madeira, pigmentos em tintas e fogos de artifícios.

2. OBJETIVO

Objetiva-se com este experimento a caracterização do sal formado nesta síntese, a

formação de cristais de sulfato de cobre pentaidratado, e o calculo de rendimento de

rendimento desse composto.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O Sulfato de Cobre pentaidratado (CuSO4 . 5 H2O), é o mais importante composto de

cobre e é a forma no qual é mais encontrado. Geralmente é utilizado para demonstrações

de reações exotérmicas, na hidratação mineral.

A forma pentaidratada, que é azul, é aquecida, logo a água que esta formando a

pentaidratação evapora transformando o conteúdo em um sal anidro que é cinzento.

Quando água é adicionada novamente a este composto anidro, este torna a formar uma

pentaidratação, recuperando a coloração azul, conhecido como azul cúprico. Ele se

decompõe antes de liquefazer, perdendo quatro águas de hidratação, duas a 110 °C, e

mais outras duas a 250 °C.

A 650 °C o sulfato de cobre (II) (CuSO4 ) decompõe-se em óxido de cobre (II) (CuO) e

trióxido de enxofre (SO3). A forma anidra ocorre sob a forma de um mineral raro chamado

de calcocianita, a forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (pentaidratado). A

sua aplicação mais usual é como fungicida na mistura calda bordalesa (mistura de sulfato

de cobre e leite de cal), usada no combate ao míldio das videiras. Para além de fungicida,

o sulfato de cobre é também um bactericida e herbicida que se adiciona freqüentemente à

água para evitar o crescimento de microrganismos.

As sínteses podem ser classificadas como totais ou parciais. Nesta atividade foi

realizada uma síntese parcial. A síntese desta atividade traduz-se pela seguinte equação:

H2SO4(aq) + CuO(s) + 4H2O(l) CuSO4 . 5 H2O(s)

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 MATERIAIS E REAGENTES

BEQUER 100 ml ERLENMEYER 50 ml VIDRO RELÓGIO BASTÃO DE VIDRO CHAPA DE

AQUECIMENTO FUNIL PAPEL FILTRO

CuO em pó H2SO4 conc. ETANOL ÁGUA DESTILADA

4.2 PROCEDIMENTO

Pesou-se 2,0g de CuO em um vidro de relógio, em seguida em um erlenmeyer de

50 mL, adicionou-se 10 mL de água destilada e em seguida 5,0 mL de ácido sulfúrico

conc., medidos com uma pipeta. Sob agitação e lentamente transferiu-se a solução de

ácido para um béquer de 100 ml que estava contendo CuO, usou-se um bastão de vidro

para a transferência da solução e agitação durante a reação. Aqueceu-se a mistura

resultante com chapa de aquecimento até a dissolução total do sólido. Observou-se uma

leve mudança na coloração.

Deixou-se a solução em repouso até esfriar a temperatura ambiente e adicionou-se

mais 10 mL de água destilada á solução que foi aquecida novamente até entrar em

ebulição. Após o resfriamento da solução, colocou-se o béquer em banho de gelo até que

não se observou mais a formação de cristais. Filtrou-se a mistura usando-se técnica de

filtração a vácuo. Lavaram-se os cristais com etanol até a eliminação do ácido sulfúrico.

Secaram-se os cristais durante alguns minutos em estufa a uma temperatura de 60° C.

Os cristais então foram transferidos para um vidro de relógio previamente pesado. Foi

utilizado um bastão de vidro com ponta de borracha para auxiliar na transferência.

Anotou-se a massa obtida na pesagem e foram calculados os rendimentos e

comparados com os resultados obtidos em teoria.

5. CÁLCULO DO RENDIMENTO TEÓRICO

H2SO4(aq) + CuO(s) + 4H2O(l) CuSO4 . 5 H2O(s)

Massa molecular:

Cu = 63,55 CuO = 2,00 g

H = 1,01

O = 16,00

S = 32,07

m(CuO) = 2,00 g MM (CuO) = 63,55 g.mol-1 + 16,00 g = 79,55 g.mol-1

1 mol de Cuo → 79,55 g x → 2,00 g

x = 0,0251 mol.

1 mol de CuO → 249,62 g.mol-1 de CuSO4.5H2O 0,0251 mol → x x = 6,26 g

5.1 RENDIMENTO PRÁTICO

m1(massa do papel filtro) = 1,4 gm2(massa do sal + massa do papel filtro) = 4,9 gm(massa do sal) = m2 – m1 = 3,5 g

6,26 g → 100% 3,5 g → x x = 55,03 %

O rendimento do sal sintetizado foi de aproximadamente 56%.

6. CONCLUSÃO

Verificou-se que aplicando as técnicas de aquecimento, filtração e precipitação em um

sal simples, conseguiu-se caracterizar o sal e calcular seu rendimento. Os resultados dos

cálculos foram satisfatórios, devido o seu bom rendimento.

Foi utilizado etanol para a lavagem, pois ele remove as impurezas como água (H2O) e

ácido sulfúrico (H2SO4) e também solubiliza o filtrado adquirido. Ao secar os cristais

observou-se que os colocando a uma temperatura elevada ele seca a água de hidratação

formando um composto anidro.

A coloração azul indicou que o sal formado era hidratado, isso sabendo que o sal

anidro era incolor.

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

ROSENBERG, Jerome L.; EPSTEIN, Lawrence M. - Teoria e problemas de química

geral tradução: Roberto Fernando de Souza. -8.ed. - Porto Alegre : Bookman, 2003.

VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa. Editora Mestre Jou. 5ª Edição. 1ª Edição em português em 1981. São Paulo SP.

ANEXOS: