SOBRE EL CINCADO DEL COBRE

Y LA FORMACIÓN DE LATÓN...

 

... O DE LA TRANSFORMACIÓN DEL COBRE EN PLATA Y ORO

 

 

 

 

Si el reproductor no funciona, o desea verlo en HD, la url del vídeo es:

http://www.youtube.com/watch?v=TEWkvJpSQV8

 

 

 

Explicación:

El experimento es una visión práctica de temas como electroquímica (galvanizado) y aleaciones. Para explicar lo que ocurre lo vamos a dividir en tres partes:

1) Formación del cincato de sodio

2) Cincado del cobre

3) Formación del latón

1) Formación del cincato de sodio.

El cincato de sodio es una sal formada en disolución al disolver zinc u óxido de zinc en un álcali (hidróxido de sodio en este caso). La fórmula se suele escribir como Na2ZnO2, aunque en disolución acuosa se encuentra formando iones complejos en los que el Zn2+ se coordina con los iones OH-. El proceso que tiene lugar en disoluciones concentradas de hidróxido sódico caliente (la disolución de hidróxido sódico utilizada es 6 M) es:

como vemos, la reacción que tiene lugar lleva consigo el desprendimiento de hidrógeno, que es el gas que se observa cuando la temperatura de la mezcla es lo suficientemente alta.

 

2) Cincado del cobre

Según el diccionario de la RAE "cincado" es, dicho de un objeto: cubierto con un baño de zinc. El proceso que tiene lugar se denomina, de forma, general, galvanización: un proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro.

El proceso químico que tiene lugar es una reacción de oxidación-reducción (redox) espontáneo que describiremos aquí paso a paso. Es importante mencionar en primer lugar que para que el proceso tenga lugar es imprescindible que el cobre y el zinc estén en contacto, bien directamente, como ocurre en el experimento realizado, bien por medio de un alambre. Este segundo caso, que no se experimenta, requeriría de una lámina de zinc unida a la lámina de cobre mediante un hilo conductor, formándose una pila galvánica.

Si empezamos la descripción por la oxidación, parte del zinc presente en forma de polvo se oxida según la semi-reacción siguiente:

los iones Zn2+ pasan a la disolución y forman iones cincato,

los dos electrones que pierde cada átomo de zinc pasan al cobre con el que está en contacto. El papel del cobre, desde el punto de vista electroquímico, es ser un electrodo inerte, concretamente el cátodo, que es donde tiene lugar la reducción. En efecto, los iones cincato en disolución próximos al cobre toman esos electrones para reducirse según la semi-reacción siguiente:

como vemos, en el proceso se deposita el zinc en la superficie del cobre.

Como se ha dicho, el papel del cobre es ser un electrodo inerte. Sin embargo, no sirve cualquier metal. Se puede utilizar también, por ejemplo, el níquel, el estaño o el plomo, pero no el aluminio. Se pueden utilizar aquellos metales que tienen un potencial de reducción mayor que el del zinc en la serie electroquímica (para una mayor información sobre este tema pinchar aquí).

 

3) Formación de latón

El latón es una aleación de cobre y zinc en la que las proporciones entre ambos metales pueden variar para crear latones con propiedades diversas. Las proporciones pueden variar entre un 18% y un 40% de zinc. En general, una aleación es una mezcla homogénea, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

Es claro que el bajo punto de fusión del zinc, 420 ºC, hace que al calentar la lámina de cobre con un baño de zinc por encima de esta temperatura, de lugar a la mezcla homogénea de los dos metales.

 

 

 

 

 

 

 

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Felipe Moreno Romero

Lcdo. en Ciencias (Químicas)

Prof. Educación Secundaria (Andalucía)