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 COBRE SULFATO

COBRE SULFATO

Se le suele llamar vitriolo azul o caparrosa azul por sus cristales

Se puede preparar con ácido sulfúrico concentrado sobre alambre ¿de cobre  en caliente.  La reacción al principio es difícil, pero luego se hace vigorosa  formándose un líquido azul de sulfato de cobre y despidiendo vapores tóxicos de SO2

Cu + H2SO4  → CuSO4  +  SO2  + H2O
También con una mezcla sulfo nítrica
3 Cu  +  3H2SO4  +  2HNO3  → CuSO4  + 2NO  + 4 H2O
Esta sal de color azul  es muy soluble en agua,  dando reacción ácida por  hidrólisis. Cristaliza con 10 moléculas de agua.
Cuando pierde su agua ¿de cristalización se convierte en un polvo blanco grisáceo  pero recupera su color azul al hidratarse.  Se puede usar como antiséptico  y para fumigar plantas  siendo la base del llamado caldo bordelés.  Y es una mezcla de  hidróxido de calcio acuoso  con sol. De sulfato de cobre.

 

Para reconocer el ión Cu++ se pueden hacer algunas de als siguientes reacciones:

Añadiendo  H2S gaseoso o en solución  a  una solución   se produce  precipitado negro de sulfuro cúprico

CuSO4  + H2S  →  H2SO4  +  CuS

A veces  no precipita por haber mucha concentración de ácido, pero añadiendo agua se logra la precipitación

El sulfuro cúprico es soluble en HNO3 concentrado y en cianuro de potasio

Se puede usar  en lugar de H2S  un sulfuro alcalino como el de sodio Na2S

CuSO4 + Na2S → Na2SO4  + CuS

CuSO4 + NaOH  Se puede usar  en lugar de H2S  un sulfuro alcalino como el de sodio Na2S

CuSO4 + Na2S → Na2SO4  + CuS

 Al agregar  solución acuosa de NaOH se obtiene un precipitado  gelatinoso   de color azul claro de hidróxido cúprico

CuSO4  +2NaOH  →  Cu(OH)2(s)  +  Na2SO4

Este precipitado  recogido en un filtro se va ennegreciendo rápidamente por oxidarse a  óxido cúprico de color negro. Se puede pasar a un recipiente  y deshidratarlo a sequedad. Se obtiene polvo  negro de óxido cúprico

Cu(OH)2 + calor →  CuO + H2O

El Cu(OH)2 se disuelve en los ácidos y en algunos  compuestos orgánicos como  etanol, ácido cítrico, ácido tartárico  o tartrato de sodio. 

El Cu(OH)2 se disuelve fácilmente  en amoniaco formando complejo amoniacal de cobre

Primero se produce un precipitado  verde azulado de la sal básica:

Al agregar exceso de amoníaco el  precipitado se disuelve  tomando color azul celeste intenso  por formar un catión complejo:

CuSO4.Cu(OH)2  + (NH4)2SO4  + 6NH4OH  → 8 H2O + 2CuSO4(NH3)4

Agregando  KSCN  hay disociación complete por la formación de cianuros complejos  de Cu y K. De esta solución  ya no precipita CuS  con H2S

El  catión Cu++  con el yoduro de potasio da un precipitado de yoduro cuproso  y deja yodo  en la solución. Es una reacción de equilibrio
2CuSO4  + 4 KI  ↔  2CuI  +I2  + 2KHSO4

Con ácido sulfuroso u otro reductor,  todo el yodo libre se transforma en yoduro cuproso.

 

El Ferrocianuro de potasio da un precipitado  color chocolate  de ferrocianuro cúprico en solución  ácida.

2CuSO4  + K4Fe(CN)6  → Cu2Fe (CN)6 +  2Cu(OH)2

Al hervir el líquido  el Cu(OH)2 se disocia volviéndose  negro por formar CuO

El Sulfocianuro de potasio  KSCN   da primero un precipitado negro de sulfocianuro cúprico  que se transforma difícilmente en sulfocianuro cuproso de color rosado.
CuSO4 + 2KSCN  → K2SO4 + Cu(SCN)2

Añadiendo antes  o después un reductor, el cambio es rápido

2 Cu(SCN)2  + SO2 +  2H2O → 2CuSCN  + 2HSCN +H2SO4

Las soluciones cúpricas alcalinas  con exceso de carbonato o tartrato alcalino) son reducidas por la glucosa y otros reductores  produciendo precipitado rojo de óxido cuproso al ser hervidas. En eso se basan reacciones como las de Fehling y Benedict.

Los compuestos de cobre con HCl dan a la llama  color verde azulado

La perla de bórax da color verde o azul

Una sal de cobre  en polvo mezclada con Na2CO3   sobre carbón y con soplete  produce laminillas rojas  de Cu

El aluminio reacciona con el sulfato de cobre, oxidándose a sulfato de aluminio y reduciendo el catión cobre Cu++  a cobre metálico  Cu 0

Como el  aluminio forma una capa protectora  muy delgada  de óxido de aluminio, con frecuencia esta reacción no se produce y se requiere cloruro sódico NaCl  en polco o en solución para producir el efecto de  “Picado” e iniciarse la reacción.

Vamos a ver las equaciones redox de la reacción. Para ello vemos primero los potenciales de oxidación de los componentes:

Al3+(aq) + 3e- → Al(s) +1.676V
SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- → 2H2O(l) + SO2(g) -0.17V
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) – 0.340V

Vemos que los materiales con mayor potencial de entrar en la oxidación-reducción serían el Aluminio (que se oxida) y el Cobre (que se reduce). Por otro lado la reacción se va a dar en una disolución acuosa de sulfato de cobre, que sería suficiente para conducir los electrones que se ven a transferir. Para aumentar la conductividad de la disolución le vamos a añadir cloruro de sodio (sal común), de esta forma nuestra reacción se va a acelerar y vamos a poder ver los efectos de forma más rápida.

La reacción por tanto que se va a producir es:

CuSO4 + Al -> Al2(SO4)3 + Cu

-          El hidróxido de sodio con  solución de sulfato de cobre permiten  hacer la reacción del biuret en urea.

 

El sulfato de cobre azul se puede deshidratar formándose un polvo grisáceo muy ávido de agua, que se usa como desecante en muchas reacciones. Incluso para obtener alcohol absoluto. Al rehidratarse  recupera su color azul.

Una solución de oxalato de amonio  con   otra de sulfato cúprico  precipita  oxalato de cobre azul soluble en  ácido nítrico y clorhídrico.

 

Por el  profesor  Enrique J. Olaya   Programa Futuros Científicos OFEC