Cobre y zinc: una competición entre metales para ganar electrones

Muchos metales se pueden obtener por reducción de sus formas oxidadas. Así, se puede obtener un metal a partir de su óxido empleando otro metal más reductor. Por ejemplo, el Zn puede utilizare para obtener Cu a partir de óxido de cobre.

Precauciones

En este experimento se utiliza un mechero Bunsen o un soplete, por lo que se debe tener precaución. Por las altas temperaturas en juego, se debe situar la mezcla en un plato de cerámica o un crisol.
El óxido de cobre(II) es nocivo y provoca irritación en ojos, piel y vías respiratorias. Además es muy tóxico para organismos acuáticos por lo que se deben tomar las medidas adecuadas de eliminación de residuos.
Se deben usar gafas y guantes de protección.

Materiales y procedimiento

Se necesita:

Óxido de cobre(II), 2 g
Zinc en polvo, 1,8 g
Ácido clorhídrico
Mortero para triturar el óxido de cobre(II) (si es preciso)
Plato de cerámica o crisol para llevar a cabo la reacción
Mechero Bunsen o soplete para iniciar la reacción
Un vaso de precipitados

Se pesan 2 gramos de óxido de cobre(II) pulverizado. (En caso de que el óxido de cobre(II) no esté pulverizado se debe moler con ayuda de un mortero).
Se pesan 1,8 g de zinc en polvo. Es necesario que el zinc esté pulverizado para llevar a cabo la reacción.
Se mezclan el óxido de cobre(II) y el zinc lo más íntimamente posible y se sitúan en el plato de cerámica o crisol.
Se enciende el mechero Bunsen o el soplete y se acerca la llama a la mezcla.
Esta se pondrá incandescente y comenzará a reaccionar.
Una vez finalizada la reacción y estando fríos los productos se observará una coloración blanca a causa del óxido de zinc y marrón rojiza debida al cobre.
Para separar el cobre formado del óxido de zinc y el zinc sobrante de la reacción, los productos se sumergen en ácido clorhídrico. Todo el Zn existente (en estado metálico y en forma de óxido) pasará a disolución.

Bibliografía

Declan Fleming. Creating Copper. Education in Chemistry (Royal Society of Chemistry) 2016. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/creating-copper/2500139.article (vista en noviembre de 2018)
Gavira Vallejo, José Mª; Paredes Roibás, Denís. Química insólita. Certificado de Formación del Profesorado (Cursos de Formación Permanente de la UNED); Dpto. Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas, 2018.

Imagen de cabecera: Royal Society Of Chemistry en Youtube.