O sulfato de cobre é geralmente encontrado como uma solução líquida azul, ou na forma cristalina azul, e é freqüentemente usado nas aulas de química porque é relativamente simples de fazer e pode ser usado para demonstrar muitas reações interessantes e fazer crescer lindos cristais azuis. O sulfato de cobre também tem muitos usos práticos na agricultura, manutenção de piscinas e artes e pode ser comprado prontamente em muitos varejistas online para essas aplicações. Você pode fazer sulfato de cobre em casa ou na sala de aula de várias maneiras. Lembre-se de que o sulfato de cobre é um irritante cutâneo tóxico se ingerido. Use cuidado e equipamento de segurança adequado ao manusear produtos químicos e descarte-os com cuidado após o experimento.
Passos
Método 1 de 3: Fazendo Sulfato de Cobre Usando Peróxido de Hidrogênio
Etapa 1. Monte seu equipamento de segurança
Você precisará de proteção para os olhos, um jaleco ou uma camisa de manga comprida pesada para se proteger de respingos e luvas resistentes a ácido (látex ou nitrila). Você também deve manter uma caixa de bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) à mão para neutralizar qualquer derramamento de ácido.
- O ácido sulfúrico é altamente corrosivo. Tenha cuidado para não derramar ou respingar.
- Se o ácido sulfúrico entrar em contato com a pele, lave imediatamente a pele com sabão e água fria por pelo menos 15 minutos e procure atendimento médico.
- Se você espirrar ácido sulfúrico nos olhos, lave-os por pelo menos 30 minutos com água fria e procure atendimento médico. USE ÓCULOS DE PROTEÇÃO para evitar que isso aconteça!
- Se você derramar ácido em uma superfície, cubra o derramamento com bicarbonato de sódio. Espere o borbulhar parar. Em seguida, limpe cuidadosamente todas as superfícies afetadas com uma esponja ou papel-toalha e lave todo o material coletado na pia com água em abundância.
Etapa 2. Monte seu equipamento
Você precisará de um copo ou jarra de vidro para realizar o experimento e de um copo de medição de vidro com gradações de mililitros ou de um conta-gotas de vidro. Você também pode precisar de um bastão de vidro ou espátula para retirar o excesso de pedaços de cobre da solução e de uma balança para pesar o cobre.
Fazer não use colheres de medição de metal ou plástico, pois elas reagirão com o ácido.
Etapa 3. Encontre um espaço de trabalho adequado
Este experimento irá adiar o hidrogênio (h2) gás, que é extremamente combustível e só deve ser feito ao ar livre ou sob uma coifa de laboratório, longe de quaisquer chamas abertas ou fontes de ignição. Você também deve configurar seu experimento em uma superfície resistente a ácidos, de preferência uma que seja de vidro ou especificamente resistente a produtos químicos.
Se você não tiver uma superfície resistente a produtos químicos para trabalhar, deve pelo menos colocar uma folha de papelão grosso sob a área de trabalho. O ácido sulfúrico dissolverá o papelão, mas lentamente o suficiente para que você possa neutralizar o derramamento com bicarbonato de sódio antes que ele se espalhe
Etapa 4. Reúna seus materiais
Para isso, você precisará de peróxido de hidrogênio a 30% e ácido sulfúrico concentrado (98%). Ambos podem ser adquiridos em uma empresa de fornecimento científico, embora o peróxido de hidrogênio também possa ser encomendado nos principais varejistas online. Você também precisará de alguns centímetros de fio de cobre, ou alguns pedaços de tubo de cobre, disponíveis em qualquer loja de ferragens.
Etapa 5. Crie a solução ácida
Coloque 10 mililitros (0,34 fl oz) de peróxido de hidrogênio a 30% em um copo. Em seguida, adicione 3 mililitros (0,10 fl oz) de ácido sulfúrico concentrado. Isso é chamado de "solução Piranha" e vai aquecer rapidamente, então tome muito cuidado.
Nunca tente cobrir um copo ou recipiente contendo solução de Piranha; pode explodir
Etapa 6. Adicione o cobre
Coloque com cuidado cerca de 3g de fio de cobre ou pedaços de metal na solução.
Não use moedas de um centavo para este experimento, pois eles contêm muitos metais além do cobre e podem causar reações inesperadas
Etapa 7. Observe a reação ocorrer
Bolhas começarão a se formar ao redor do cobre e o líquido claro no frasco começará a ficar azul. Deixe o cobre na solução até que as bolhas parem de se formar. Isso pode levar vários minutos, dependendo da temperatura e da concentração da solução. Com cuidado, retire todo o cobre restante com uma espátula de vidro ou vareta de agitação. Agora você deve ficar com uma solução aquosa de sulfato de cobre.
Etapa 8. Deixe a solução evaporar
Se você deseja coletar os cristais de sulfato de cobre, despeje a solução de sulfato de cobre em um prato raso de vidro e deixe-o exposto ao ar por vários dias enquanto o líquido restante evapora. Lembre-se de que a solução ainda é cáustica e tenha cuidado ao manuseá-la. Você pode então usar seus cristais de sulfato de cobre em vários experimentos ou para fazer crescer cristais maiores.
Etapa 9. Descarte o excesso de solução de sulfato de cobre corretamente
O sulfato de cobre é tóxico para peixes, plantas e outros animais selvagens e não deve ser derramado em lagos ou riachos, ou enxaguado pelo ralo da tempestade. O sulfato de cobre é um ingrediente comum em muitos limpadores de ralos, e pequenas quantidades, como o que esse experimento produzirá, podem ser diluídas com segurança em água e enxaguadas na pia.
Método 2 de 3: Fazendo Sulfato de Cobre Usando Ácido Nítrico
Etapa 1. Monte seu equipamento de segurança
O ácido nítrico é consideravelmente mais perigoso do que o ácido sulfúrico, portanto, seja muito cauteloso durante este experimento. Você precisará de proteção para os olhos, luvas resistentes a ácido e um jaleco.
Etapa 2. Encontre um espaço de trabalho adequado
Por causa dos riscos envolvidos com o uso de ácido nítrico, este experimento só deve ser feito em um ambiente de laboratório.
Como este experimento vai liberar vapores tóxicos (NO2 gás), deve ser feito sob uma coifa.
Etapa 3. Monte seu equipamento
Você precisará de um copo ou jarra de vidro para realizar o experimento, um copo medidor de vidro com gradações de mililitros ou um conta-gotas de vidro e uma vareta ou espátula de vidro para remover o excesso de pedaços de cobre e uma escala para medir o cobre.
Etapa 4. Reúna seus materiais
Para isso, você precisará de água, ácido nítrico (70%) e ácido sulfúrico concentrado (98%). Eles podem ser adquiridos em uma empresa de suprimentos científicos. Você também precisará de alguns centímetros de fio de cobre, ou alguns pedaços de tubo de cobre, disponíveis em qualquer loja de ferragens.
Etapa 5. Crie a solução ácida
Primeiro, coloque 30 mililitros (1 fl oz) de água no copo. Em seguida, adicione 5 mililitros (0,17 fl oz) de ácido nítrico e 3 mililitros (0,10 fl oz) de ácido sulfúrico concentrado.
Etapa 6. Adicione o cobre
Coloque com cuidado cerca de 6g de fio de cobre ou pedaços de metal na solução. Afaste-se da fumaça e observe a reação. Um gás marrom se formará, bolhas se formarão conforme o cobre se dissolva e o líquido no copo ficará azul. A reação está completa quando o borbulhamento para.
O gás resultante da reação é tóxico e não deve ser inalado
Etapa 7. Deixe a solução evaporar
Se você deseja coletar os cristais de sulfato de cobre, despeje a solução de sulfato de cobre em um prato raso de vidro e deixe-o exposto ao ar por vários dias enquanto o líquido restante evapora. Lembre-se de que a solução ainda é cáustica e tenha cuidado ao manuseá-la. Você pode então usar seus cristais de sulfato de cobre em vários experimentos ou para fazer crescer cristais maiores.
Etapa 8. Descarte o excesso de solução de sulfato de cobre corretamente
O sulfato de cobre é tóxico para peixes, plantas e outros animais selvagens e não deve ser derramado em lagos ou riachos, ou enxaguado pelo ralo da tempestade. O sulfato de cobre é um ingrediente comum em muitos limpadores de ralos, e pequenas quantidades, como o que esse experimento produzirá, podem ser diluídas com segurança em água e enxaguadas na pia.
Método 3 de 3: Fazendo Sulfato de Cobre Usando Eletrólise
Etapa 1. Monte seu equipamento de segurança
Você precisará de proteção para os olhos, um jaleco ou uma camisa de manga comprida pesada para se proteger de respingos e luvas resistentes a ácido (látex ou nitrila). Você também deve manter uma caixa de bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) à mão para neutralizar qualquer derramamento de ácido.
- O ácido sulfúrico é altamente corrosivo. Tenha cuidado para não derramar ou respingar.
- Se o ácido sulfúrico entrar em contato com a pele, lave imediatamente a pele com sabão e água fria por pelo menos 15 minutos e procure atendimento médico.
- Se você espirrar ácido sulfúrico nos olhos, lave-os por pelo menos 30 minutos com água fria e procure atendimento médico. USE ÓCULOS DE PROTEÇÃO para evitar que isso aconteça!
Etapa 2. Encontre um espaço de trabalho adequado
Este experimento irá adiar o hidrogênio (h2) gás, que é extremamente combustível e só deve ser feito ao ar livre ou sob uma coifa de laboratório, longe de quaisquer chamas abertas ou fontes de ignição. Você também deve configurar seu experimento em uma superfície resistente a ácidos, de preferência uma que seja de vidro ou especificamente resistente a produtos químicos.
Se você não tiver uma superfície resistente a produtos químicos para trabalhar, deve pelo menos colocar uma folha de papelão grosso sob a área de trabalho. O ácido sulfúrico dissolverá o papelão, mas lentamente o suficiente para que você possa neutralizar o derramamento com bicarbonato de sódio antes que ele se espalhe
Etapa 3. Monte seu equipamento
Você precisará de uma bateria de 6 volts, uma jarra ou copo de vidro, 2 comprimentos de fio de cobre, solução concentrada de ácido sulfúrico (disponível em lojas de suprimentos científicos), um copo medidor ou conta-gotas e água.
Se você não tiver acesso à solução de ácido sulfúrico concentrado, pode usar o ácido de bateria, que é 30-35% ácido sulfúrico e está disponível em lojas de ferragens e peças de automóveis
Etapa 4. Crie a solução de ácido sulfúrico
Adicione 30 mililitros (1 fl oz) de água ao béquer e 5 mililitros (0,17 fl oz) de ácido sulfúrico concentrado. Se você estiver usando a solução de bateria menos concentrada, adicione 15 mililitros (0,51 fl oz) de ácido a 20 ml de água.
Etapa 5. Coloque os dois fios na solução de forma que não se toquem
Os fios devem estar separados por uma polegada ou mais, dependendo do tamanho do seu contêiner, e não devem estar se tocando.
Etapa 6. Conecte os fios à bateria de 6 volts
Um fio deve ser enrolado ao redor do terminal positivo e outro deve ser enrolado ao redor do terminal negativo.
Etapa 7. Observe a reação ocorrer
Você deve ver a formação de bolhas no ânodo (o fio conectado ao terminal negativo), mas não no cátodo, e a solução começará a ficar azul conforme o sulfato de cobre é formado. Deixe a reação funcionar até que a solução fique bem azulada e, em seguida, remova os fios da solução e desconecte-os da bateria.
Etapa 8. Evapore a solução para recuperar os cristais
Você pode evaporar a solução despejando-a em um prato raso de vidro que é exposto ao ar por vários dias. Você também pode acelerar o processo fervendo a solução cuidadosamente em uma panela resistente ao calor (pirex ou borossilicato) e despejando a última gota de ácido sulfúrico que não evapora. Tenha cuidado, pois a solução em questão é cáustica e deve ser manuseada com muito cuidado.
Etapa 9. Descarte o excesso de solução de sulfato de cobre corretamente
O sulfato de cobre é tóxico para peixes, plantas e outros animais selvagens e não deve ser derramado em lagos ou riachos, ou enxaguado pelo ralo da tempestade. O sulfato de cobre é um ingrediente comum em muitos limpadores de ralos, e pequenas quantidades, como o que esse experimento produzirá, podem ser diluídas com segurança em água e enxaguadas na pia.