Análisis del tercer grupo de cationes: aluminio y níquel

INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA nº 10

SEBASTIÁN FONSECA

16/11/09

TEMA: Análisis del tercer grupo de cationes: aluminio y níquel.

OBJETIVOS: Determinar los cationes del tercer grupo en una solución acuosa.

INTRODUCCIÓN:

Para identificar los cationes del tercer grupo utilizamos algunos reactivos como cloruro de amonio, hidróxido de amonio, sulfuro de amonio que precipitan en medio básico en la forma de sulfuros con algunas excepciones (aluminio y cromo). Este grupo se divide en dos subgrupos (el de aluminio y el del níquel). Todos los miembros de este tercer grupo analítico tienen sulfuros (o hidrosulfuros) demasiado solubles para poder ser precipitados por el H2S en medio ácido, por lo cual ellos no precipitan en el II grupo.

ANÁLISIS DEL TERCER GRUPO:

Análisis del hierro.-

• Al adicionar hidróxido de amonio se forma:

Fe2+ (ac) + NH4+ (ac) + 2OH- (ac)  Fe(OH)2 (s) + NH4+ (ac)

• No se debe adicionar un exceso de los iones amonio ya que se puede disociar el hidróxido de hierro.

• El oxígeno presente en el aire cuando entra en contacto con el hidróxido de amonio provoca una reacción de oxidación del hidróxido de hierro II en hierro III.

Fe(OH)2 (s) + H2O (l) + O2 (g)  Fe(OH)3 (s)

• Al adicionar el sulfuro de amonio al hierro II se precipita en forma de sulfuro de hierro II.

Fe2+ (ac) + S2- (ac)  FeS (s)

• Al añadir peróxido de hidrógeno a la solución que contiene precipitado de hidróxido de hierro II, éste se transforma en hidróxido de hierro III.

2Fe(OH)2 (s) + H2O2 (l)  2Fe(OH)3 (s)

• Al añadir diferentes sustancias se provocan distintas reacciones que las podemos ver en las siguientes ecuaciones:

2Fe(OH)3 (s) + Δ  Fe2O3 (s) + 3H2O (l)

Fe2O3 (s) + 6H+ (ac)  Fe3+ (ac) + 3H2O (l)

Fe2+ (ac) + 3OH- (ac)  Fe(OH)3 (s)

2Fe(OH)3 (s) + 6H+ (ac)  2Fe3+ (ac) + 6H2O (l)

Fe3+ (ac)+ 3CN- (ac)  Fe(CN)3 (s)

Fe(CN)3 (s) + 3CN- (ac)  [Fe(CN)6]3- (ac)

Análisis del aluminio.-

El aluminio reacciona con el sulfuro de amonio formando hidróxido de amonio, para obtener una precipitación completa del hidróxido se adiciona cloruro de amonio y sulfuro de amonio para disminuir la solubilidad del hidróxido debido al efecto del ión.

• Reacciones que se producen al añadir distintas sustancias con el aluminio.

2Al3+ (ac) + 3S2- (ac) + 6H2O (ac)  2Al(OH)3 (s) + H2S (g)

Al(OH)3 (s) + OH- (ac)  [Al(OH)4]- (ac)

[Al(OH)4]- (ac) + NH4+ (ac)  Al(OH)3 (s) + NH3 (g) + H2O (l)

[Al(OH)4]- (ac) + H+ (ac)  Al(OH)3 (s) + H2O (l)

Al(OH)3 (ac) + 3H+ (ac)  Al3+ (ac) + 3H2O (l)

Análisis del cromo.-

En solución de sulfuro de amonio el cromo (III) forma el hidróxido de cromo (III).

2Cr3+ (ac) + 3S2- (ac) + 6H2O (ac)  2Cr(OH)3 (s) + H2S (g)

Cr(OH)3 (s) + OH- (ac)  [Cr(OH)4]- (ac)

2[Cr(OH)4]- (ac) + 3H2O2 (l) + 2OH- (ac)  2CrO42- (ac) + 8 H2O (l)

Ba2+ (ac) + CrO42- (ac)

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