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Análisis Cualitativo de Cationes (página 2)




Enviado por Patricia Guerrero



Partes: 1, 2

Por análisis químico se entiende el
conjunto de principios y
técnicas que tienen como finalidad la
determinación de la composición química de una
muestra
natural o artificial.

El análisis químico puede ser cuantitativo
o cualitativo. El primero tiene como objeto el reconocimiento o
identificación de los elementos o de los elementos o de
los grupos
químicos presentes en una muestra. El segundo se encarga
de la determinación de las cantidades de los mismos y sus
posibles relaciones químicas.

Todas las técnicas de análisis
químico están basadas en la observación de ciertas propiedades de los
elementos o de los grupos químicos que permiten detectar
su presencia sin duda alguna, por su parte las reacciones
químicas analíticas puede verificarse por
vía humada, o sea entre iones en las soluciones o
por la vía seca, que es la forma por la que se verifica en
los sólidos.

"El plan
clásico de análisis cualitativo fue diseñado
para demostrar la presencia de 20 a 25 catiónes.
Desafortunadamente, no se conocen reactivos que puedan emplearse
para efectuar pruebas de
identificación con cada ión en presencia de los
iones restantes".  (Umland, 2000)

Catión: Es un ión (sea átomo o
molécula) con carga eléctrica positiva, esto es,
con defecto de electrones. Los cationes se describen con un
estado de
oxidación positivo.

Las sales típicamente están formadas por
cationes y aniones (aunque el enlace nunca es puramente
iónico, siempre hay una contribución
covalente).

Uno de los procedimientos
analíticos clásicos es el procedimiento
sulfhídrico. En este procedimiento se separan los cationes
del grupo I con
HCl diluido en forma de cloruros insolubles, quedando cationes de
otros grupos en solución. Estos últimos se separan
del siguiente grupo con ácido sulfhídrico y
posteriormente se procede con la separación de los
cationes del grupo III, IV y V.

Dentro de cada grupo se utilizan los reactivos
adecuados  con los cuales se logra la separación
individual. Otro procedimiento analítico que se puede
mencionar es el procedimiento amoniacal en el cual se clasifican
los cationes según reaccionan con hidróxido
amónico, en el procedimiento se utiliza tío sulfato
sódico o sulfuro sódico y otros.

Sin embargo se puede decir que ninguno de los
procedimientos anteriores es ideal. En cada procedimiento
analítico se requiere poseer conocimientos acerca de las
reacciones de los cationes más importantes y tener mucho
cuidado al efectuar las operaciones de
separación e identificación.

Los cationes del grupo IV, están representados
por el Calcio, Bario y Estroncio (Ca2+, Ba2+, Sr2+). Los tres son
elementos alcalinotérreos. El reactivo del grupo es el
carbonato amónico en presencia  de hidróxido
amónico y cloruro amónico. Cuando están
presentes impurezas de NiS, primero se trata la solución
con ácido acético y acetato sódico; se
filtran las impurezas y la solución se precipita con el
reactivo del grupo IV.

Mechero de Bunsen: Los mecheros de laboratorio
más comunes son el bunsen, el tirril, y el meckert. Son
semejantes en su fundamento, pero difieren en su aspecto, ajuste
y control, sin
embargo, se estudiara solamente el mechero tipo
bunsen.

El mechero bunsen es una de las fuentes de
calor
más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener
temperaturas no muy elevadas, consta de una entrada de gas sin
regulador, una entrada de aire y un tubo de
combustión. El tubo de combustión
esta atornillado a una base por donde entra el gas combustible a
través de un tubo de goma, con una llave de paso. Presenta
dos orificios ajustables para regular la entrada de
aire.

Distintos tipos de llama en un quemador Bunsen
dependiendo del flujo de aire ambiental entrante en la
válvula de admisión (no confundir con la
válvula del combustible).

1. Válvula del aire cerrada (llama
segura).2. Válvula medio abierta.3. Válvula abierta
al 90%.4. Válvula abierta por completo (Llama azul
crepitante).

PROCEDIMIENTOS
EXPERIMENTALES

MATERIALES UTILIZADOS

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REACTIVOS UTILIZADOS

PROCEDIMIENTO

  • Primera Parte

Para esta práctica se utilizaron 11 tubos de
ensayo, los
cuales fueron colocados en una gradilla. A cada tubo de ensayo se
le iba a agregar diferentes soluciones que contienen por separado
los siguientes cationes: Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+,
Al3+, Ba2+, Fe2+, Fe3+, Na+, K+ y Li+.

Primer tubo de ensayo (Ag+):

En este tubo de ensayo se añadieron unas gotas de
cloruro de sodio, luego se observó la formación de
un líquido blanquecino.

Ag+(aq) + Cl-(aq) ? AgCl (s)

Segundo tubo de ensayo(Pb2+):

Se agrega a este tubo de ensayo gotas de cromato de
potasio, confirmándose asi la presencia de iones Pb2+ con
un color
amarillo.

Pb2+(aq) + CrO42-(aq) ? PbCrO4 (
(s)

Tercer tubo de ensayo
(Ca2+):

En este tubo de ensayo tenemos una solución de
cloruro de calcio a 0,1M luego se le agrego unas gotas de oxalato
de amonio confirmándose así la presencia de Ca2+
formándose precipitado blanco de oxalato de
calcio.

Ca2+(aq) + C2O42-(aq) ? CaC2O4
(s)

Cuarto tubo de ensayo
(Mg2+):

Se agregan unas gotas de solución de
hidróxido de sodio, conteniendo una disolución de
cloruro de magnesio 0.1M. Se confirma el ion Mg2+ por la
formación de un gel transparente de hidróxido de
magnesio.

Mg2+ + OH- = Mg(OH)2

Quinto tubo de ensayo (Ni2+):

En este tubo de ensayo primeramente se le añaden
iones níquel, luego unas gotas de solución
amoniacal y por último varias gotas de solución de
dimetilglioxima formándose así dimetilglioximato de
níquel con una coloración rojo-fucsia.

Ni2+(aq) + 2DMG ? Ni(DMG)2

Sexto tubo de ensayo (Cu2+):

En este tubo de ensayo que contiene iones Cu2+ se le
añade gotas de amoníaco, formándose
así tetraamincúprico de color azul,
comprobándose así la presencia de iones en la
solución.

Cu2+ (aq) + 4 NH3 (aq) = Cu(NH3)42+
(aq)

Séptimo tubo de ensayo
(Cr3+):

En este tubo de ensayo se le añadieron unas gotas
de solución de hidróxido de sodio a la
solución que contenían iones de (Cr3+) confirmando
la presencia de los mismos por la formación de un
precipitado verde de hidróxido de cromo(III).

Cr3+ (aq) + 3 OH- (aq) = Cr(OH)3
(s)

Octavo tubo de ensayo
(Al3+):

En este tubo de ensayo se añaden unas gotas de
solución de hidróxido de sodio, formándose
así un precipitado incoloro de hidróxido de
aluminio
confirmando la presencia de iones Al3+.

Al3+ (aq) + 3 OH- (aq) = Al(OH)3
(s)

Noveno tubo de ensayo
(Ba2+):

En este tubo de ensayo se agrega una solución de
sulfato de sodio, formándose un precipitado blanco,
confirmándose así la presencia de ion Ba2+. En
muestras de agua potable
donde la concentración de iones sulfatos es importante, se
utiliza esta reacción en un método
denominado turbidimetría.

Ba2+(aq) + SO42-(aq) ? BaSO4 (s)

Décimo tubo de ensayo
(Fe2+):

En este tubo de ensayo al añadir el compuesto
orgánico 1,10-phenanthroline al tubo de ensayo que
contiene solución ferrosa se forma un complejo
rojo.

Fe+2 (aq) + 3 O-Fenol ? Fe

Décimo primer tubo de ensayo
(Fe3+):

En este tubo de ensayo se agregan unos cristales de
NH4SCN a la solución, confirmándose así la
presencia de iones férricos. El ion Fe3+ reacciona con
seis aniones tiocianato para producir el ion complejo rojo
sangre
hexathiocyanatoferrato (III)
octaédrico.

Fe+3 (aq) + 6 SCN- (aq) = Fe(SCN)63-
(aq)

  • Segunda Parte (Ensayos con la
    llama)

Se realizaron ensayos con
sales conteniendo los cationes Li+ Na+ K+  Ca2+ Ba2+
 Cu2+

ANÁLISIS DE
LOS RESULTADOS

  • Primera Experiencia:

  • Segunda Experiencia:

CONCLUSIÓN

Esta práctica tiene como finalidad la
adquisición de conocimientos referente a equilibrio
químico de soluciones iónicas, determinación
de la presencia y la separación de sus respectivos
iones.

El procedimiento analítico que utilizamos en la
presente practica para la primera experiencia permite la
confirmación de la existencia de los siguientes cationes :
: Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Al3+, Ba2+, Fe2+,
Fe3+, Na+, K+ y Li+ en las diferentes soluciones, la
observación cuidadosa de los colores del
precipitado formado, tomando en cuenta la coloración
adquirida por las mismas nos proporciona una información definitiva sobre la presencia o
ausencia de ciertos iones.

Si las soluciones no dan precipitados puede afirmarse
que los iones de todos los grupos en general están
ausentes. Si se forma un precipitado blanco, queda demostrada la
presencia de aluminio; un precipitado de color verde indica
hierro o cromo
y un precipitado rojo pardo indica hierro.

Así mismo se observo en la segunda experiencia
con la utilización del mechero de Bunsen como fuente de
calor para detectar la presencia de los iones metálicos,
al tener la llama el contacto con los diferentes cloruros la
llama se tornase de diferentes colores, variando según la
temperatura.
Aunque la prueba sólo dé la información
cualitativa, no datos
cuantitativos sobre la proporción real de elementos en la
muestra; datos cuantitativos pueden ser obtenidos por las
técnicas relacionadas de fotometría de llama o la
espectroscopia de emisión de llama.

También es importante recordar que los
recipientes a utilizar en este caso en la práctica los
tubos de ensayo deben estar completamente limpios para evitar
equivocaciones que a la larga pueden repercutir en conclusiones
equivocadas. Así como también llamas Diferentes
deberían ser intentadas para evitar datos incorrectos
debido a llamas "contaminadas", o de vez en cuando verificar la
exactitud del color.

BIBLIOGRAFIA

  • Principios y Reacciones. W.L.
    Masterton y C.N. Hurley4a EdiciónEditorial
    Thomson

  • QUIMICA Martin S. Silberberg2a
    EdiciónEditorial Mc Graw Hill

 

 

 

 

 

 

Autor:

Patricia Guerrero

Partes: 1, 2
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