GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: QUÍMICA A LA GOTA
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Ácido sulfúrico y  cobre

1. Con ácido sulfúrico 9M

Se ha visto en QG34  y QG35, en esta misma sección la reacción del ácido nítrico con el cobre. Ahora vamos a ver una reacción mucho mas antigua, puesto que está atestiguada en 1648, por Glauber; la reacción con ácido sulfúrico concentrado y el cobre

Se opera  como en prácticas anteriores, con una viruta de cobre de 1cm de longitud, y una gota de ácido sulfúrico concentrado (fig.1). Si se recuerda con el ácido nítrico, la reacción era inmediata. Aquí tarda casi media hora en comenzar la reacción, y el sulfúrico o el cobre deben estar calientes, sino apenas reacciona (fig.2). Sin embargo la reacción es mucho mas complicada (no se aprecian burbujas), y se observa la aparición de un precipitado marrón gelatinoso (fig. 3 y 4), seguido de pequeñas deposiciones oscuras (negras), todo ello es debido a la formación previa de sulfato de cobre (I), y sulfuro cuproso (negro) (fig.5), al cabo de un tiempo irán apareciendo los clásicos cristales de sulfato de cobre (II), verde azulados (fig.6, 7 y 8)

Proceso general

 

   REDUCC:    2H2SO4  + 2e- = SO4 2-+  SO2+ 2H2O

   OXIDAC:          Cu     - 2e  = Cu2+

        _____________________________________________

                           H2SO4  +Cu  =   SO2(gas)+ CuSO4

 

Procesos secundarios previos

 

   REDUCC:    4H2SO4  + 8e- = S2-+  4H2O + 3SO4 2-

   OXIDAC:           8Cu      - 8e-  = 8Cu1+

        ______________________________________________

                            4H2SO4  +8Cu =   Cu2S+ 3Cu2SO4+ 4H2O

 

 

   REDUCC:    4H2SO4  + 8e- = S2-+  4H2O + 3SO4 2-

   OXIDAC:           4Cu2SO4      - 8e-  = 8Cu2+ +4SO4

                         _____________________________________________

                            4H2SO4  +4Cu2SO4  =   S2-+ 7CuSO4+ 4H2O+Cu2+

                                                Cu2SO4 =   2Cu1+ +SO42-

                       _____________________________________________

                            4H2SO4  +5Cu2SO4  =  Cu2S+ 8CuSO4+ 4H2O

                                                                           

Estos dos procesos secundarios dan lugar a la conocida ecuación de Pickering, publicada ya en el J.Ch.Soc. de 1878:

                                       4H2SO4  +5Cu  =  Cu2S+ 3CuSO4+ 4H2O

 

que justifican el que no se aprecien burbujas de gas, y sí en cambio, motas negras de sulfuro cuproso, y cristales de sulfato de cobre(II)

Posteriormente el sulfuro cuproso pasaría a cúprico  y de ahí a sulfato de cobre (II) (cristales azul-verdosos)  y dióxido de azufre(burbujas) (fig. 8,9,10 y 11)

Fig.1

Fig.2 (ampliación)

Fig.3

Fig.4

Fig.5

Fig.6 (ampliación)

Fig.7

Fig.8

Fig.9(detalle)

Fig.10(detalle)

Fig.11(detalle)

2. Ácido sulfúrico 1M + Cu

Sólo reacciona en caliente  (fig.12 y 13). Se repite el proceso explicado a través de las reacciones anteriores (fig.14-15 y 16)

Fig.12

Fig.13

Fig.14 (detalle)

Fig.15

Fig.16