8/16/2019 Sulfato de Cu.pdf http://slidepdf.com/reader/full/sulfato-de-cupdf 1/18 Química Página 1 Cristal de Sulfato de Cobre I.Introducción Uno de los temas de Química que más llama la atención de los alumnos es la comprobación acerca de cómo se organiza la materia para la formación de cristales. Este interés fue incluso el punto de partida de grandes vocaciones científicas: Dorothy Hodgkin, Premio Nobel de Química 1964, cuenta en sus memorias que su interés por la Química nació cuando, estudiando en la escuela primaria, aprendió a obtener cristales con los productos que le facilitaba un amigo de sus padres. La investigación acerca de los cristales ha adquirido enorme importancia y cuando se ha comprobado que conseguir una determinada forma cristalina puede servir para, por ejemplo, optimizar las propiedades de los medicamentos, como puede ser el caso de una simple aspirina. La forma de cristalización hace que las propiedades, incluyendo la estabilidad, solubilidad y velocidad de disolución, higroscopicidad; sean diferentes e incluso puede dar lugar a que, en una determinada forma, un medicamento resulte eficaz, mientras que en otra sea un producto perjudicial para la salud. La finalidad al abordar este tema es, además de disfrutar con la obtención de cristales, se den cuenta de que la capacidad de auto organización de la materia se rige por las leyes generales relacionadas con los átomos y las moléculas, y de que esta capacidad forma parte tanto de las estructuras vivas como de las de las inertes. II.Objetivos Adquirir conocimiento sobre las propiedades físicas y químicas del Sulfato de cobre Adquirir conceptos básicos sobre compuestos cristalinos, solubilidad e influencia de la temperatura. Obtención de un cristal a partir de sulfato de cobre. Adquirir conocimientos sobre la forma de cristalización de algunos compuestos.
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Uno de los temas de Química que más llama la atención de los alumnos es la comprobación
acerca de cómo se organiza la materia para la formación de cristales. Este interés fue incluso elpunto de partida de grandes vocaciones científicas: Dorothy Hodgkin, Premio Nobel de Química
1964, cuenta en sus memorias que su interés por la Química nació cuando, estudiando en la
escuela primaria, aprendió a obtener cristales con los productos que le facilitaba un amigo de
sus padres.
La investigación acerca de los cristales ha adquirido enorme importancia y cuando se ha
comprobado que conseguir una determinada forma cristalina puede servir para, por ejemplo,
optimizar las propiedades de los medicamentos, como puede ser el caso de una simple
aspirina.
La forma de cristalización hace que las propiedades, incluyendo la estabilidad, solubilidad yvelocidad de disolución, higroscopicidad; sean diferentes e incluso puede dar lugar a que, en
una determinada forma, un medicamento resulte eficaz, mientras que en otra sea un producto
perjudicial para la salud.
La finalidad al abordar este tema es, además de disfrutar con la obtención de cristales, se den
cuenta de que la capacidad de auto organización de la materia se rige por las leyes generales
relacionadas con los átomos y las moléculas, y de que esta capacidad forma parte tanto de las
estructuras vivas como de las de las inertes.
II. Objetivos
Adquirir conocimiento sobre las propiedades físicas y químicas del Sulfato de cobre
Adquirir conceptos básicos sobre compuestos cristalinos, solubilidad e influencia de la
temperatura.
Obtención de un cristal a partir de sulfato de cobre.
Adquirir conocimientos sobre la forma de cristalización de algunos compuestos.
Proceso físico por medio del cual es posible separar un componente de una mezcla,
transformando y desarrollando un sólido cristalino.
Para la obtención de los sólidos cristalinos, se han desarrollado varias técnicas como:
Enfriar una disolución concentrada (Solubilidad)
La mayoría de los sólidos es más soluble a temperaturas altas que a temperaturas bajas.
Preparando una disolución concentrada a altas temperaturas y enfriándola posteriormente
se puede conseguir que cristalice esencialmente el compuesto principal enriqueciéndose las
aguas madre de las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su límite de
solubilidad (Sobresaturación).
Cambio de solvente (Polaridad)
Preparando una disolución concentrada de una sustancia en un buen disolvente y
añadiendo un disolvente peor que es miscible con el primero el componente principal del
sólido disuelto empieza a precipitar, enriqueciéndose relativamente las aguas madres en las
impurezas. Por ejemplo, puede separarse ácido benzoico de una disolución de éste en
acetona por agregado de agua.
Sublimación
Los vapores formados condensan en zonas más frías ofrecidas, pasando habitualmente
directamente del estado gaseoso al sólido, (resublimación), dejando atrás las posibles
impurezas. De esta manera se pueden obtener por ejemplo sólidos puros de cafeína, azufre
elemental, ácido salicílico, iodo, etc.
Evaporación del disolvente
Evaporando el disolvente se consigue igualmente que empiecen a cristalizar los sólidos
disueltos cuando se alcanza el límite de su solubilidad (Sobresaturación).
Enfriando un sólido fundido
Para limpiar un sólido cristalino este es fundido. Del líquido obtenido se cristaliza en primer
lugar el sólido puro, enriqueciéndose la fase líquida de impurezas.
Toda sal o compuesto químico disuelto en algún solvente en fase liquida puede ser
precipitado por cristalización bajo ciertas condiciones de concentración y temperatura queel químico debe establecer dependiendo de las características y propiedades de la solución,
principalmente la solubilidad o concentración de saturación, la viscosidad de la solución,
Los factores que más influyen en la formación de cristales son:
Temperatura: cuanto mayor es la temperatura más rápida va a ser la cristalización ya
que al estar la disolución a gran temperatura el agua también lo esta y se evapora más
rápido. Pero al ser una cristalización más rápida los cristales van a ser peores (no van a
estar tan bien definidos) porque no han tenido tanto tiempo para ordenarse como el que
habrían tenido si la cristalización se hubiera formado a menos temperatura que habrían
tenido más tiempo para ordenarse y los cristales habrían sido mejores.
Tiempo: cuanto más tiempo esté expuesta la disolución al contacto con el aire, la
disolución va a tener menos agua porque ha tenido más tiempo para evaporarse y además
los cristales van a ser mejores porque han tenido más tiempo para ordenarse.
Espacio: cuanta más superficie tenga la mezcla para realizar la cristalización mejor serán
los cristales porque en primer lugar va a haber más superficie en contacto con el aire y en
segundo lugar más espacio van a tener los cristales para desarrollarse y no interferirse ni
incrustarse entre sí.
Grado de saturación: cuanto más saturada esté la disolución, menos cantidad de agua
va a tener la disolución MÁS MATERIA PRIMA ESTARÁ DISPONIBLE.
5. Estructura cristalina del sulfato de cobre
La siguiente imagen es una representación de los átomos que forman el sulfato de cobre II
pentahidratado (CuSO4·5H2O) formando la estructura cristalina. Podemos observar losenlaces establecidos tridimensionalmente entre todos los átomos de una porción del cristal.