Análisis Cualitativo De Cationes

Análisis Cualitativo de Cationes

Patricia Guerrero - patty19g@hotmail.com

1. Resumen

2. Introducción

3. Marco teórico

4. Procedimientos experimentales

5. Análisis de los resultados

6. Conclusión

7. Bibliografía

RESUMEN

El análisis Cualitativo tiene por objeto la identificación y combinación aproximada de los constituyentes de una muestra dada. La muestra en cuestión puede ser un puro elemento o una sustancia químicamente pura o cualquier mezcla posible

Para realizar este análisis se tomaron once tubos de ensayo en los cuales se reaccionaron los cationes con algunos reactivos de un determinado grupo. Colocando en cada uno de los tubos de ensayo cada uno de los cationes seguido de los reactivos, se confirma la presencia de los cationes en cada sustancia por la textura y color de cada uno.

En la segunda experiencia se tomaron algunas sales y se llevo una pequeña muestra con una escobilla a la llama del Mechero Bunsen. Agregando cada una se observo el cambio del color de la llama para determinar la presencia de los cationes en cada sal.

Objetivos Generales:

 Obtención de destreza para la aplicación de las diferentes técnicas para la identificación cualitativa de cationes en soluciones.

 Dar a conocer al alumno el material y equipo empleado en las diferentes técnicas analíticas y familiarizarlo con su uso, manejo y cuidado.

Objetivos Específicos:

 Obtener información a partir de los resultados observados durante el análisis.

 Mostrar, de forma cualitativa, la retención de cationes coloreados sobre un cambiador catiónico.

 Poner de manifiesto, de forma cualitativa, la utilidad de las reacciones de cambio iónico para la separación de cationes y aniones de un mismo metal presentes en disolución.

 Conocer los componentes de un mechero de Bunsen y de su flama.

INTRODUCCIÓN

Un análisis químico es un conjunto de técnicas y procedimientos empleados para identificar y cuantificar la composición química de una sustancia. En un análisis cualitativo se pretende identificar las sustancias de una muestra. En el análisis cuantitativo lo que se busca es determinar la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia específica en una muestra. Por ejemplo, averiguar si una muestra de sal contiene el elemento yodo sería un análisis cualitativo, y medir el porcentaje en masa de yodo de esa muestra constituiría un análisis cuantitativo.

En este experimento se utilizará el análisis cualitativo para identificar algunos cationes en muestras conocidas y desconocidas. Dicho experimento se dividirá en dos partes con el objetivo de una buena organización al momento de obtener los resultados correctos y esperados; en la cual en la primera parte se identificarán algunos cationes en soluciones acuosas. Se colocan dichas soluciones en diferentes tubos de ensayo con el propósito de confirmar la presencia de dichos cationes en cada tubo de ensayo predeterminado, y así, obtener resultados concisos enfocándonos en el aspecto, contextura y color que desarrollan dichas soluciones mezcladas con los cationes (Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Al3+, Ba2+ Fe2+, Fe3+ ).

Un análisis cualitativo de cationes se basa más que todo en separar en grupos a los cationes existentes en una muestra líquida (mediante la adición de determinados reactivos denominados de grupo) y, posteriormente, identificar los cationes de cada grupo con la ayuda de reactivos específicos.

En el ensayo a la llama se somete una muestra a la acción del calor y se observa principalmente los diferentes colores obtenidos, que dependen de los iones presentes en ella. Los átomos expuestos a la llama absorben energía, causando que los electrones dentro del átomo se muevan de un estado de menor energía a uno de mayor energía. Cuando estos electrones retornan al estado de menor energía, emiten energía en forma de ondas electromagnéticas (luz). Parte de estas emisiones pueden caer en la zona visible del espectro electromagnético. El ensayo a la llama puede confirmar la presencia de átomos específicos en una muestra. Estos ensayos son sencillos, rápidos y no requieren materiales de laboratorio sofisticados.

En el caso del experimento se someterán los siguientes cationes: Li+, Na+, K+, Ca2+, Ba2+ , Cu2+ ; al “ Ensayo a la llama ” ; es decir exponiendo cada elemento al fuego, utilizando cuidadosamente los materiales adecuados.

Dicho ensayo se realiza ya que permite establecer la presencia de cada catión basándonos en el color que toman al ser expuestos directamente a la llama.

MARCO TEÓRICO

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.

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