Marcha Analitica

Marcha Analítica de Cationes: Grupos I y III

EL TÉCNICO DE LABORATORIO LE PROVEERÁ UNA MUESTRA DE LA SOLUCIÓN

DE CATIONES QUE SE ALMACENÓ, PRODUCTO DE LA DISOLUCIÓN DE LOS

ESPECÍMENES METÁLICOS REALIZADA EN LA PRÁCTICA 3.

Introducción

La marcha analítica de cationes es una técnica de análisis cualitativo que permite la

separación e identificación de los cationes presentes en una muestra. Consiste en una

serie de pasos sistemáticos basados en reacciones químicas las cuales permiten en

primer lugar separar cada catión constituyente de la muestra aprovechando ciertas

propiedades particulares como lo es la solubilidad y el pH, y en segundo lugar

identificarlos mediante reacciones específicas de cada catión.

Los cationes son clasificados en cinco grupos de acuerdo a su comportamiento

frente a ciertos reactivos, principalmente frente al ácido clorhídrico, sulfuro de

hidrógeno, sulfuro de amonio y carbonato de amonio. La clasificación se basa en si la

reacción entre los cationes y el reactivo promueve o no la formación de un precipitado,

es decir, se basa en la diferencia de solubilidades de los cloruros, sulfuros y carbonatos

formados. Los cinco grupos que constituyen la marcha analítica de cationes son los

siguientes:

Grupo I. Este grupo está constituido por iones plata (Ag+), mercurioso (Hg2

2+) y plomo (Pb2+), los cuales se caracterizan por formar precipitados en presencia de ácido

clorhídrico diluido.

Grupo II. Los iones que conforman este grupo generan precipitados al hacerlos

reaccionar con sulfuro de hidrógeno en un medio ligeramente ácido. Los cationes que

integran el mismo son: mercurio (Hg2+), cobre (Cu2+), bismuto (Bi3+), cadmio (Cd2+),

antimonio III y V (Sb3+ y Sb5+), arsénico III y V (As3+ y As5+) y estaño II y IV (Sn2+ y Sn4+).

A su vez, dichos cationes se clasifican en dos subgrupos: el subgrupo IIa que incluye

los primeros cuatro cationes y el subgrupo IIb que incluye los seis cationes restantes.

Esta sub clasificación responde a la diferencia de solubilidad que tienen ambos grupos en presencia de polisulfuro de amonio. El grupo IIb se caracteriza por ser soluble en

dicho reactivo mientras que el grupo IIa no lo es.

Grupo III. Este grupo está integrado por los iones cobalto (Co2+), níquel (Ni2+), hierro II y

III (Fe2+ y Fe3+), cromo (Cr3+), aluminio (Al3+) , zinc (Zn2+) y manganeso (Mn2+).En este

grupo los cationes precipitan al hacerlos reaccionar con sulfuro de amonio en medio

neutro o amoniacal.

Grupo IV. Conformado por los cationes calcio (Ca2+), estroncio (Sr2+) y bario (Ba2+) los

cuales reaccionan con carbonato de amonio en presencia de cloruro de amonio en

medio neutro o ligeramente ácido para generar un precipitado.

Grupo V. Este grupo está conformado por aquellos cationes comunes que no

reaccionan con los reactivos mencionados en los grupos anteriores. Estos cationes

son: el litio (Li+), el magnesio (Mg+2), el sodio (Na+), el potasio(K+), el hidrógeno (H+) y el ion amonio (NH4+).

En este trabajo experimental se pretende que el estudiante lleve a cabo la separación e

identificación de los cationes del grupo I y III de una muestra problema suministrada,

haciéndola reaccionar con los reactivos apropiados. Al finalizar la experiencia el

estudiante debe ser capaz de identificar los componentes de una muestra cualquiera

aplicando los reactivos característicos de cada grupo.

Objetivos Generales

- Conocer y aplicar el método analítico de identificación cualitativa de iones en

solución acuosa conocido como Marcha Analítica.

- Separar e identificar los iones Plata, Plomo, Mercurioso presentes en el lixiviado de

un espécimen metálico.

- Separar e identificar los iones ferroso y Níquel presentes en el lixiviado de un

espécimen metálico.

- Distinguir los diferentes grupos de cationes de acuerdo a su reactividad, solubilidad

y capacidad de formar complejos.

- Usar los conceptos de solubilidad y constante de producto de solubilidad para

explicar los fenómenos observados durante la aplicación de la marcha analítica.Equipos, Reactivos y Material de Laboratorio

Equipos

Campana de extracción de Gases

Centrífuga

Plancha de Calentamiento con agitación

Reactivos

HCl 37%

NH3 25% (NH4OH)

HNO3 65% H2

SO4 95 – 97%

CH3

COOH Glacial

K2

CrO4 pa

H2

O2 35%

Tioacetamida pa

NH4

Cl pa

NaOH pa

CH3

COONH4 pa

KSCN pa

Dimetilglioxima

Soluciones

HCl 6M

H2

SO4 9M

CH3

COONH4 3 M

K2

CrO4 0.5M

HNO3 3M

H2

O2 al 3%

HCl 3M

Tioacetamida al 10%

NH4

Cl 4M

NaOH 6M

CH3

COONH4 1 M

HCl 6 M

KSCN 0.2 M

Dimetilglioxima 1%

Material de Laboratorio

Papel indicador de pH

Varillas de vidrio

Tubos de Ensayo

Rejilla Porta-Tubos

Pinza de madera para tubos

Goteros

Metodología Experimental

ANÁLISIS DEL GRUPO I DE CATIONES: Ag+

(plata); Hg22+(mercurioso); Pb+2(plomo)

Precipitación de cationes del grupo I. (Se identifica únicamente plata y plomo)

A 10 gotas (0.5 mL) de la muestra problema agregue 15 gotas de agua destilada y 2

gotas de solución de HCl 6M. Agite y centrifugue. Sin descartar la solución

sobrenadante deje escurrir una gota de HCl 6M por las paredes del tubo de ensayo. Si la solución no se enturbia todos los cationes del grupo I precipitaron completamente. Si

se forma más precipitado (solución turbia), agregue otra gota de HCl 6M, agite y

centrifugue. Repita la operación hasta tanto no se forme más precipitado en el líquido

sobrenadante. Descarte la solución clara que queda sobre el precipitado.

SI SE LES HA DICHO QUE EN LA SOLUCIÓN ORIGINAL SOLO EXISTEN CATIONES DEL

GRUPO I, ESTA SOLUCIÓN CLARA SE PUEDE DESECHAR. SI EXISTEN CATIONES DE

OTROS GRUPOS, DEBE GUARDARLA PARA SU ANÁLISIS POSTERIOR.

Separación de PbCl2del AgCl y Hg2Cl2

Agregue al precipitado que queda en el tubo de ensayo 20 gotas de agua destilada.

Caliente el tubo de ensayo por 4 minutos en un baño de María, agitando el contenido

del

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