Electropuncion

Introducción:

El cobre (Cu) es un elemento metálico, de color rojizo, que hace millones de años fue impulsado por procesos geológicos que provocaron que emergiera desde las profundidades de la Tierra hasta la superficie, por lo que fue el primero de los metales en ser trabajado por los seres humanos, bajo la forma de cobre nativo o natural de alta pureza.

Este tipo de yacimientos hoy estánprácticamente agotados en el planeta, por lo que habitualmente se le encuentra disperso en grandes áreas y mezclado con rocas estériles y otros minerales.

Es por esto que se han creado una serie de procesos de producción del cobre, para poder obtenerlo en su forma natural. Entre los diversos procesos para su obtención se encuentra la electro-obtención y la electro-refinación, procesos quepuedes realizar a pequeña escala o a escala de laboratorio.

En el proceso de electro-obtención de cobre se aplica una corriente eléctrica contínua de baja intensidad entre los dos electrodos de grafito, es decir, entre el cátodo (-) y el ánodo (+). Provocando que el Cu+2 de la solución sea atraído por la carga negativa del cátodo y se reduzca a Cu depositándose como metal en él.

En el proceso deelectro-refinación de cobre, se hace pasar corriente continua entre dos electrodos de cobre, uno grueso impuro (ánodo (+)) y otro mas delgado (cátodo (-)). Se pretende que el cobre metálico del ánodo se transforme en Cu+2 y pase a la solución de CuSO4 y que en el cátodo se deposite solo cobre (Cu) metálico muy puro. En este caso se va a utilizar también dos electrodos antes y después de laelectrólisis o simplemente observar si el que actuó como ánodo se adelgazó y el otro se engrosó.

Objetivos:
- Obtener cobre puro.
- Explicar los procesos de electro-obtención de cobre y electro-refinación de cobre a escala de laboratorio.
- Calcular la cantidad de gramos a masar, según la cantidad de mol dados.
- Aprender a utilizar los instrumentos de laboratorio adecuadamente.

Materiales yReactivos:

-Vaso de precipitado de 250 mL
-Bagueta
-Papel absorbente
-Pipeta volumétrica
-Probeta de 100 mL
-Embudo
-Pizeta
-Cuaderno, lápiz y goma
-Calculadora
-Ácido Sulfúrico 1 M
-Sulfato de Cobre 0,25 M
-2 cilindros de grafito (interior de pilas grandes desechables)
-Batería de 9 V con conectores
-2 Láminas de Cobre de 1×5 cm.
- Pila Alcalina de 1,5 V
-2 Láminas de plumavitpara sostener fijos los electrodos sumergidos en la solución dentro del vaso.

Procedimiento:

Electro-obtención:

1.- Limpiar los instrumentos de trabajo.
2.- Tomar una lámina de plumavit, ponerla sobre la boca del vaso precipitado y marcarla por alrededor, luego tomar los cilindros de grafito y marcarlos en el centro de la lámina, para finalmente cortar.
3.- Calcular la cantidad degramos de Sulfato de cobre que corresponden a 0,25M, para luego masarlos.
4.- Calcular la cantidad de mL de ácido sulfúrico correspondientes a 1M.
5.- Con la pizeta y la probeta, agregar 200 mL de agua destilada al vaso precipitado.
6.- Agregar los 8 gramos del soluto calculados anteriormente, al vaso precipitado.
7.- Revolver bien con la bagueta, hasta disolver totalmente el Sulfato de Cobre.8.- Añadir a la solución de Sulfato de Cobre 1mL de ácido sulfúrico y agitar suavemente.
9.- Unir los electrodos de grafito a la plumavit.
10.- Hacer la conexión de los electrodos con la batería de 9V, através de los conectores.
11.- Introducir la plumavit con la conexión de electrodos y baterías a la solución de sulfato
de cobre en el vaso precipitado.

Electro-refinación:

El mismo queen el experimento anterior, pero esta vez, se utiliza como electrodos las láminas de cobre y como corriente eléctrica una pila de 1,5V.

Resultados:

Los resultados que obtuvimos en este experimento, de la electro-obtención son que al aplicar una corriente eléctrica a los electrodos de carbón, sumergidos en la solución de sulfato de cobre (CuSO4), uno de estos se hizo mas pequeño, es decir,...