UNAM. Escuela Nacional Preparatoria. Plantel #9 Química III
Práctica 5
Extracción de cobre a partir de malaquita. Resultados:
Objetivo: • Poner en práctica algunos métodos métodos de separación de mezclas para obtener cobre cobre a
partir de un mineral. • Identificar la presencia de cobre en un “mineral verde”, mediante pruebas químicas para
verificar si corresponde a la malaquita.
Introducción: Un mineral es un elemento o compuesto químico de composición definida y estructura atómica atómica determinada determinada que se encuentr encuentraa en la naturaleza naturaleza formado a través través de procesos procesos naturales naturales e inorgánic inorgánicos. os. Los minerales minerales se pueden pueden clasificar clasificar según sus caracter característic ísticas; as; pueden ser: Amorfos ser: Amorfos,, donde su estructura interna no tiene ningún orden, impactando de igual manera en la externa, o cristalinos, cristalinos , donde sus partículas tienen una estructura que modifica su forma. También se clasifican en 8 grupos, a) elementos nativos, b) sulfuros y sulfosales, sulfosales, c) halogenuros halogenuros o haluros, haluros, d) óxidos óxidos e hidróxidos, hidróxidos, e) boratos, boratos, nitratos nitratos y carbonato carbonatos, s, f) sulfatos, sulfatos, cromatos, cromatos, volframat volframatos os y molibdatos molibdatos,, g) fosfatos, fosfatos, arseniatos arseniatos y vanadatos, y h) silicatos. La malaquita es un mineral mineral con fórmula fórmula química Cu2CO3(OH)2 de la clase de los carbonatos con un intenso color verde. Regularmente se encuentra en forma botroidal (globular) y es un mineral secundario en la zona de oxidación de los depósitos de cobre. A lo largo del mundo se puede encontrar encontrar en Rusia (Montes (Montes Urales), Urales), África (Congo), Marruecos, Marruecos, Australia, Australia, China o Francia. Francia. En Brasil Brasil es común en Seabra. Seabra. Por otra parte, en parte, en México sus depósitos más importantes están ubicados en El cobre, cobre, Concepción del Oro, Zacatecas y la Mina la Mina Milpillas, Milpillas, en Cananea, Sonora. Sus usos son variados. Cuando se encuentr encuentran an grandes grandes cantidade cantidadess se fabrican fabrican ornamentos, aunque también puede servir para figurillas y decoraciones pequeñas. Tiene un uso generalizado en la joyería aunque también es usada como para la extracción de su Cobre; también es usada como pigmento verde. Puede ser confundida con la Brocantita, sin embargo esta última no tiene efervescencia en ácido clorhídrico. Para su distinción se recurre a ciertos procesos, además de que podemos averiguar qué tan pura es una muestra de malaquita al determinar la cantidad de cobre que se puede extraer de ella y compararla con otras muestras.
Procedimiento:
Tabla de resultados. Comparativa entre las diferentes diferentes muestras.
Mues Muestr traa
Ácid Ácido o sulf sulfúr úric ico o
Elec Electr tról ólis isis is
Lima Limadu dura ra de hier hierro ro
Hidr Hidróx óxid ido o de amon amonio io
Se observan muy pocas partículas de cobre.
La sustancia se torna azul pero en un área muy concentrada.
1
Se nota efervescencia así como la Se observa concentración elevación de partículas, no de cobre en el electrodo obstante, muchas de ellas vuelven a negativo. Dicha caer. concentración es mínima.
2
Cambió de color. Al colocar el ácido El cobre se empezó a pegar La sustancia se volvió la sustancia solo cambio de sulfúrico en la muestra se observó a la puntilla que estaba grisácea y el cobre quedó color de verde a azul. y su efervescencia. dentro del líquido y flotando (la malaquita se olor era muy fuerte. conectada del lado quedo en el fondo) negativo.
3 Pudimos ver efervescencia de la mezcla y un cierto cambio de la coloración.
4
En nuestra muestra fue Se separa el cobre de la La disolución se tornó color posible obtener carbón en malaquita obteniendo un azul, sin embargo no es pequeñas esferas. color rojizo. evidente la presencia del cobre. El cobre se pudo observar La malaquita se torna un en la puntilla que estaba poco café y el cobre del lado negativo queda flotando
Se observa efervescencia así como Pudimos observar que las el ascenso de algunas partículas. puntas se tornaron rojizas indicando la presencia de cobre.
Fig.2. Vial 1con muestra1. Reaccióncon Ácidosulfúrico.
Fig.6. Muestra2. Vial 1. Reacción sonÁcido sulfúrico.
Fig.5. Disolución tras haber reaccionado con hidróxidode amonio. Muestra 1.
Fig.4. Muestra1trashaberañadido r a1trashaberañadido limadurade hierro.
Fig.3. Puntillas paraelectrólisis. Puntillaizquierda: electrodonegativo. Muestra1.
Fig.7. Muestra2. Puntillas paraelectrólisis. Puntillasuperior:electrodo negativo.
Al agitar la limadura se En esta prueba solo pude tornaba color marrón y observar el cambio de color pequeños pedacitos de en la sustancia (al iniciar era cobre. verde, posteriormente se tornó azul).
Fig.8. Muestra2 trashaber añadidolimadurade hierro.
Fig.9. Disolución tras haberreaccionado conhidróxidode amonio. Muestra2
Fig 1. Malaquita globular exhibida en el Museo Smithsoniano de Historia Natural. Procede del Congo. Se encuentra perfectamenteformada.
Fig.10. Muestra3. Vial 1. Reacción conÁcido sulfúrico.
Fig.14 Muestra4. Vial 1. Reacción conÁcido sulfúrico.
Fig.11. Muestra3. Puntillas paraelectrólisis. Puntilla izquierda:electrodonegativo.
Fig.15. Muestra4. Puntillas para electrólisis. Lapuntilladel ladoderecho: electrodonegativo.
Fig.12. Muestra3trashaberañadido limadurade hierro.
Fig.16. Muestra4 r a4 trashaberañadido limadurade hierro.
Fig.13 Disolución tras haber reaccionado con hidróxidode amonio. amonio . Muestra3.
Fig.17 Disolucióntras haberreaccionado conhidróxidode amonio. Muestra4.
Preguntas: 1. ¿Qué muestra contiene mayor mayor cantidad de cobre? cobre? Se puede observar que el mineral más verde es el más propenso a tener más cobre. Tras las observaciones, el que muestra mayor presencia de cobre es el tercero. 2. ¿Cuáles son los efectos ambientales ambientales de la extracción de los minerales? minerales? Entre las consecuencias más graves tenemos la contaminación del aire, aguas y el suelo por las máquinas y técnicas empleadas para la extracción. La minería contribuye a la contaminación del aire mediante los gases tóxicos generados por las máquinas excavadoras. 3. ¿Cuáles son los efectos ambientales de la extracción de cobre a partir de un mineral? La extracción del cobre se produce en su mayor parte de minas abiertas en los diferentes continentes donde se extrae un mineral muy pobre en contenido, contenido, por ello debido al uso frecuente de aerosoles para la extracción de cobre (ácido sulfúrico) hay dispersión hacia la atmósfera. Implica la modificación del terreno, la pérdida de propiedades físicas del mismo e incluso la alteración de la dinámica fluvial.
Análisis de resultados: De acuerdo con las observaciones la muestra que tenía mayor cantidad de cobre es la tercera. Esto es evidente al observar las puntillas con las cuales se llevó a cabo la electrolisis; se obtiene un color más cobrizo en la muestra 3, tanto que es a simple vista; en el otro extremo, la puntilla de la muestra 1 tiene un cambio muy difícil de apreciar. apreciar. De igual forma, la limadura de hierro se tornó con más coloración en la muestra 3. Con respecto a las muestras con ácido sulfúrico, la efervescencia es más evidente en aquellas con más cobre y, al reaccionar con el hidróxido de amonio, las diferencias no son tan notorias. Con esto podemos afirmar que la malaquita de la muestra 3 es más pura . . Conclusión: Todas las muestras de los minerales corresponden a malaquita, sin embargo, no todas tienen la misma concentración; evidentemente, evidentemente, se observa que es posible separarlos por diferentes métodos, así como la determinación de la cantidad de cobre presente en ellas. A través del uso de estos métodos de separación, se comprueba que para descomponer a un compuesto precisamos de reacciones químicas. También se comprenden algunos de los efectos ambientales y el peligro que supone para la conservación del medio natural; al agregar el hidróxido de amonio, por ejemplo, los olores y el riesgo para la salud son altos. Por último, debe destacarse que la reflexión sobre el origen de los materiales y el costo de su extrac extracció ción n debe debe hacers hacersee de forma forma consci conscient entee para, para, al tomar tomar decisi decisione ones, s, consid considera erarr las consecuencias consecuencias que estas pueden tener. tener. Referencias CIMSAW (S/F) Extraccióndel cobre. [Online] Recuperadode: http://www.cimsaww.com/internet/ msaww.com/internet/es/cupropedia/extracci_n_del_cobre/extracci_n_del_cobre.jsp _n_del_cobre.jsp UNAM(S/F) Malaquita. [Online]Recuperado de:http://www.geo de: http://www.geologia.unam.mx:8080/igl/index.php/difusion‐y‐divulgacion/galerias/minerales/548‐malaquita es/548‐malaquita Caballero,C. (S/F) Minerales,compuestos,elementos,átomos e isótopos. [Online]Recuperado de:www.usuarios.geofisica de:www.usuarios.geofisica.unam.mx/cecilia/cursos/31MINERALES%20y.pdf Minerals.net(2017) The mineral malachite [Online]Recuperadode: www.minerals.net/mineral/malachite.aspx Lillo, J.(S/F) Impactosde laminería enel medionatural. [Online]Recuperado de:https://www.uc de:https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag‐15564/Impactos%2520de%2520la%2520miner%25C3%25ADa%2520‐ %2520Javier%2520Lillo.pdf&ved=0ahUKEwizsPmr_MDXAhUE32MKHFWaB7MQFghpMAw&usg=AOvVaw2OVaUcJnSMtz4zHgrr_ccx
