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Dos formas experimentales para producir sulfato de cobre (II), CuSO4.
Mediante la primera intentaremos oxidar cobre metálico con la ayuda de ácido sulfúrico caliente (H2SO4). El cobre no reacciona con el ácido sulfúrico a temperatura ambiente, pero sí es posible oxidarlo a alta temperatura. Una vez oxidado es cuando reacciona con el ácido sulfúrico en una reacción ácido base (el óxido de cobre actúa como una base).

Influencia de la velocidad de cristalización en el tamaño de los cristales. Vamos a preparar dos soluciones de sulfato de cobre (II), también conocido como sulfato cúprico (Cu2SO4). En la primera haremos la disolución en agua caliente y posteriormente la enfriaremos repentinamente con un baño frigorífico. En la segunda haremos la disolución a temperatura ambiente y dejaremos varios días hasta que el agua se evapore. En la primera los cristales son pequeños debido a que al ser tan rápida no le da tiempo a crecer los cristales mientras que en la lenta, conforme se va evaporando el agua se van formando los cristales poco a poco y van creciendo hasta alcanzar un tamaño grande.
El sulfato de cobre, antaño llamado vitriolo azul, realmente es sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSo4.5H2O), es decir, tiene cinco moléculas de agua en la red cristalina rodeando al CuSO4. Si calentamos estos cristales azules se pierde el agua de cristalización y pasa a ser sulfato de cobre (II) anhidro, CuSO4.
También comprobaremos que el sulfato de cobre (II) es una sustancia paramagnética, es decir, se comporta como un pequeño imán en presencia de un campo magnético.

En el vídeo de hoy enseño cómo hacer cristales de sulfato de cobre en casa (o, al menos, el método que a mí me funciona mejor), aunque estos mismos consejos sirven para hacer cristales con cualquier otra sal.

Si ponemos aluminio en una solución de sulfato de cobre (II) no ocurre nada, pero si añadimos cloruro de sodio, se produce una reacción química de desplazamiento y redox, en la que el aluminio se oxida y el cobre se reduce. Además se produce otra reacción en la que se desplaza el hidrógeno del agua, liberándose el hidrógeno gaseoso en forma de burbujas. El cloruro de sodio y el sulfato de cobre actúan como catalizadores.
El cloruro de sodio o sal común produce lo que se conoce como pitting o picadura en la que produce corrosión galvánica, sobre todo en ambiente marino, como embarcaciones.

Experimento en el que calentamos sulfato cúprico y se obseva que desprende agua. Su color cambia de azul a blanco. Se trata de una reacción química de deshidratación. El agua que se pierde se llama agua de cristalización.

El agua de cristalización no forma parte de la molécula sino que se intercala alrededor de las moléculas de sulfato de cobre en la red cristalina.
El polvo blanco obtenido se llama sulfato cúprico anhidro o deshidratado. Si le añadimos agua volverá a tomar un color azul y por tanto observamos que se trata de una reacción química reversible.

El sulfato cúprico se hidrata con cinco moléculas de agua por cada una de sulfato cúprico y por tanto se llama sulfato cúprico pentahidratado. CuSO4 . 5H2O

Experimento de separación de una mezcla de sulfato de cobre (II), arena y agua.

En esta segunda parte voy a recuperar el cobre precipitado de la reacción del episodio anterior.
https://youtu.be/zSei5Ou5rY0

Para ello, una vez decantado, lo seco en un horno y posteriormente lo fundo con un soplete de oxibutano. Añado bórax, que actúa de fundente, bajándo la temepratura de fusión y ayudando a separar la escoria.

Obtenemos una pequeña cantidad de cobre metálico brillante, pero ha habido pérdidas debido a la oxidación con el oxígeno del soplete al estar el crisol abierto. En un futuro episodio intentaré repetirlo con un crisol cerrado y lavando el precipitado, ya que lleva sulfato de aluminio en disolución.

Reacción del Mg con el CuSO4 en medio acuoso.
Se producen dos reacciones de tipo redox (oxidación-reducción) simultaneamente.

Mg(s) + CuSO4(ac) → MgSO4(ac) + Cu(s)
que también podemos escribir así:
Mg(s) + Cu2+(ac) → Mg2+(ac) + Cu(s)
Por otro lado se produce una reacción en la que el magnesio se oxida y parte del agua se reduce a hidrógeno gaseoso, que observamos subir en forma de burbujas. Esta reacción está catalizada por el sulfato de cobre (II), CuSO4.

Mg(s) + 2H2O(l) → Mg2+(ac) + H2(g) + 2OH-(ac)

Los materiales paramagnéticos se comportan como imanes en presencia de un campo magnético. Vamos a hacer un experimentos con un mineral llamado calcantita o vitriolo azul. Se trata de sulfato de cobre II o sulfato cúprico hidratado.

Vamos a poner un trozo de sulfato de cobre sobre una trozo de corcho flotando sobre agua en una bandeja. Observaremos cómo el mineral es atraído por el imán.

También vamos a probar el comportamiento paramagnético del aluminio.