Analisis Sistematico de Los Cationes

Carlos Portella | Química Analítica Cualitativa | 16 de mayo del 2016

Análisis Sistemático PRACTICA DE LABORATORIO N°03

Universidad Nacional “José Faustino Sánchez Carrión” FIQ y M

Practica de laboratorio N° 02

I. INTRODUCCION:

Se denomina del primer grupo a todos aquellos elementos minerales que son precipitados con ácido clorhídrico diluido.

Hablando a grandes rasgos podemos decir que los cationes de plata, plomo y mercurio se pueden separar atendiendo a las propiedades características de la solubilidad de sus cloruros.

El cloruro de plomo es separado de una mezcla de los tres cloruros mediante la solubilidad total en agua caliente.

El de plata y mercurio son separados por sus reacciones características con el hidróxido de amonio formando el complejo soluble del ion plata y la mezcla de mercurio y cloruro amida mercúrico respectivamente.

II. OBJETIVOS DE LA PRACTICA :

II.1 Identificación de la plata.

II.2 Aprender como separar los iones de plata, plomo y mercurio de una solución y saber cómo identificar que iones se encuentran en una solución.

II.3 Determinar la solubilidad de los iones en agua caliente.

II.4 Poner en práctica la centrifugación de soluciones.

II.5 Trabajar con reacciones de precipitación.

QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA ING. SANCHEZ LUJAN, GUILLERMO ALEJANDRO PÁGINA | 1

DESTILACION SIMPLE DE UNA SOLUCIONANALISIS SISTEMATICO


III. FUNDAMENTO TEORICO:

Química analítica:

La Química Analítica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora métodos e instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la materia. Dentro de la Química Analítica se incluye el Análisis Químico que es la parte práctica que aplica los métodos de análisis para resolver problemas relativos a la composición y naturaleza química de la materia.

Reactivo analítico:

El procedimiento general para la identificación de una sustancia por el método clásico de análisis consiste en provocar en la misma un cambio en sus propiedades que sea fácilmente observable y que corresponda con la constitución de dicha sustancia. El agente que suscita el cambio se llama reactivo, porque generalmente, reacciona químicamente con el producto que se quiere reconocer.

Reactivos químicos:

Los reactivos químicos se clasifican en generales y especiales. Los reactivos generales son comunes a un número grande de especies y se utilizan habitualmente para separaciones en grupos iónicos como acontece en las denominadas Marchas Analíticas. Los reactivos especiales actúan sobre muy pocas especies químicas y se emplean para ensayos de identificación o reconocimiento.

Los reactivos especiales pueden ser: selectivos o específicos, según que actúe sobre un grupo pequeño de especies o bien sobre una sola.

Los reactivos específicos son muy escasos, pero un reactivo que tenga una selectividad definida puede hacerse específico variando convenientemente las condiciones del ensayo. Los reactivos generales son casi todos inorgánicos.

Los reactivos especiales son, generalmente de naturaleza orgánica.

Además de estos dos tipos de reactivos existen otros que se usan esporádicamente y que podemos englobar en la denominación común de reactivos auxiliares.

Marcha analítica:



La marcha analítica es el procedimiento por el cual identificamos los aniones o cationes que se encuentran en una muestra.

Una marcha analítica involucra una serie pasos basados en reacciones químicas, en donde los iones se separan en grupos que poseen características comunes.

Luego estos grupos de iones pueden ser tratados químicamente para separar e identificar reacciones específicas selectivas de cada uno de los iones que la componen.

IV. EQUIPOS Y MATERIALES:

IV.1 Reactivos:

Nitrato de plata

Nitrato de plomo

Nitrato de Mercurio Ácido Clorhídrico



Ácido Sulfúrico

Hidróxido de amonio

Cromato de potasio

Ácido nítrico

Agua destilada

IV.2 Materiales:

Gradilla.



Tubo de centrifuga.

Pinzas de metal.

Mechero de alcohol.

Pisetas.



Frasco de Gotero.

3.2 Equipos:

Centrifugadora

V. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES:

1. Colocar en un tubo de prueba o centrifuga 5 gotas de nitrato de plomo, nitrato de plata y nitrato de mercurio.

Pb(NO3)2 + Hg2(NO3)2 + AgNO3

2. Añadir 10 gotas de HCl y agitar fuertemente. (Esto hará que se formen cloruros)

OBS: Aparece un precipitado blanco.

Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2 + 2H(NO3)2 (Ec. Molecular)



Pb+2 + 2NO3 + 2 H+ + 2 Cl- → PbCl2 + 2 H+ + 2NO3 (Ec. Iónica)

Pb+2 + 2Cl- → PbCl2 (Ec. Iónica neta)

Hg2(NO3)2 + 2HCl → Hg2Cl2 + 2HNO3 (Ec. Molecular)

Hg2 + 2NO3 + 2H+ + 2Cl- → Hg2Cl2 + 2H+ + 2NO3 (Ec. Iónica)

Hg2 + 2Cl- → Hg2Cl2 (Ec. Iónica neta)

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 (Ec. Molecular)

Ag+ + NO3 + H+ + Cl- → AgCl + H+ + NO3 (Ec. Iónica)

Ag+ + Cl- → AgCl (Ec. Iónica neta)

3. Luego lo ponemos a centrifugar, el agua madre será eliminada.

4. Agregamos 1 ml de agua, calentamos agitamos y centrifugamos.

Como el ion Pb2+ es soluble en agua caliente queda en la solución y el precipitado estará compuesto por AgCl, Hg2Cl2.Guardamos el precipitado en otro tubo de ensayo.

5. Separamos la solución en dos tubos de ensayo. Y para comprobar que tiene Pb2+ haremos lo siguiente:

En el primer tubo agregaremos ácido sulfúrico:

Pb2+ + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ ( Ec. Molecular)

Pb2+ + 2H+ +(SO4)2- → PbSO4 + 2H+ (Ec. Iónica)

Pb2+ +(SO4)2- → PbSO4 (Ec. Iónica neta)

En el segundo tubo agregamos Cromato de potasio:

Pb(NO3)2 + K2CrO4 2 KNO3 + PbCrO4 (E.M)



Pb+2 + 2NO3- + 2K+ + Cr+6 + 4O-2 PbCrO4 + 2K+ + 2NO3- (E.I.T)

Pb+2 + Cr+6 + 4O-2 PbCrO4 (E.I.N)

6. Al precipitado que quedo en el tubo inicial le agregamos 5 gotas de NH4OH. Es donde se forma una solución gris.

La solución de los cloruros Hg2Cl2 y AgCl al combinarlos con el NH4OH nos da los complejos del mercurio y de la plata [Hg(NH2)]Cl y [Ag (NH3)2]Cl donde el primero es el precipitado y el segundo es parte de la solución gris.

( Ec. Molecular)

Hg2Cl2 + NH4(OH) → Hg + Hg(NH2)Cl + 2H2O + NH4 + Cl

(Ec. Iónica)

Hg2++ +2Cl- + NH4+ + OH- → Hg+ + Hg(NH2)Cl+ 2H2O + NH4+ + Cl-

(Ec. Ionica Neta)

Hg2++ +2Cl- + NH4 → Hg(NH2)Cl

AgCl + 2 NH4OH → [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O ( Ec. Molecular)

Ag+ + Cl- + NH4 + OH- → [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O (Ec. Iónica)

Ag + + Cl- + NH4 → [Ag(NH3)2]Cl (Ec. Ionica Neta)

7. Y para comprobar la existencia de plata agregaremos ácido nítrico dando un precipitando blanco que es el cloruro de plata, comprobando de esta manera la existencia de plata.

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 → AgCl + 2 NH4NO3 ( Ec. Molecular)

[Ag(NH3)2+] + Cl- + 2H+ + 2 NO3 → AgCl + 2(NH4)+ + 2NO3 (Ec. Iónica)



[Ag(NH3)2+] + Cl- → AgCl + 2(NH4)+ (Ec. Ionica Neta)

8. Comprobamos que verdaderamente había plata en la solución, por el método de la marcha analitica.

9. Una vez comprobado que existe plata en la solución, pasamos a limpiar los materiales que utilizamos.

VI. IMÁGENES TOMADAS EN EL LABORATORIO:


Foto tomada a los materiales que utilizamos.

Foto tomada a todos los

cloruros que se formaron.

Calentando los precipitados.


VII. CUESTIONARIO:

1. ¿Cuáles son las principales aplicaciones del Pb(NO¿¿3)2 ¿ para el ser humano?

El nitrato de plomo (II) se ha usado históricamente en la fabricación de fósforos y explosivos especiales como la asida de plomo, en mordientes y pigmentos, para la coloración e impresión de tejidos, y en los procesos de producción de compuestos de plomo. Otras aplicaciones más recientes son, por ejemplo, como estabilizador térmico en el nylon y los poliésteres, como recubrimiento de las películas fototermográficas, y en los rodenticidas.

2. Dentro de la Química Analítica y Cualitativa ¿A que llamamos Marcha Analítica?

En Química analítica la marcha analítica es un proceso técnico y sistemático (una serie de operaciones unitarias), de identificación de iones inorgánicos en una disolución mediante reacciones químicas en las cuales se produce la formación de complejos o sales de color único y característico.

3. ¿Por qué los cationes de cada elemento presentan diferente coloración?

Los elementos, cuando se excitan, sufren saltos de energía entre sus diferentes niveles electrónicos. Cuando los átomos se "deshacen" de esa energía pueden hacerlo emitiendo fotones, es decir, luz. Lo interesante de esta propiedad es que la luz emitida corresponde exactamente al salto energético entre los niveles electrónicos. Por lo tanto, cada catión (carga positiva por pérdida de electrones) de cada elemento va a presentar unas bandas de emisión únicas y exclusivas para ese catión.

4. ¿Por qué es necesario el Ácido Clorhídrico en esta marcha analítica?

Por la formación de Cloruros insolubles por la acción del reactivo HCl. Sin embargo, Cuando la concentración de ion es cloruro es (106- M) pequeña, el cloruro de plomo no precipita completamente, y al mismo tiempo cuando la concentración de los iones cloruro presentes es mayor, este solubiliza a los cationes Ag+ y Pb2+ y se forma complejos solubles y por lo tanto los precipitaciones son incompletos. Por esa razón utilizamos el centrifugado, para conseguir completar la precipitación.

5. ¿En qué se diferencia un ion complejo de un ion simple?

El Ion Simple es un átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente, y que reacciona con la carga opuesta a la que está. Mientras que un ion complejo es la



combinación de un ion simple con una o más moléculas neutras, o con uno o más iones sencillos de carga opuesta.

VIII. CONCLUSIONES:

Se nota que los precipitados tienen un color propio.

Aprender a utilizar la máquina de centrifugado.

Reconocer lo reactivos correctos para obtener una reacción positiva y así apreciar el precipitado.

Pude observar cuales eran lo iones que son solubles en agua caliente, en este caso de los iones que hemos visto solo el plomo lo es.

IX. RECOMENDACIONES:

Al momento de utilizar la centrifuga siempre utilizarlo con un contrapeso.

Siempre mantener los frascos de los reactivos cerrados.

Lavar bien los tubos para hacer la siguiente reacción.

X. BIBLIOGRAFIA:

http://analisiscualitativom2s3.blogspot.com/

www.udec.cl/cienciasquimica/index.php http:/www.ingenieriaquimica.net/foros/6-

quimica-general/16109 www.babylon.com/definition/pecipitacion

%20(química) www.quimica.uchile.cl/.../quimica...analitica/


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