Marcha Analítica Los Cationes Del Grupo II: (Pb+2, Hg+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, As+3, Sb+3 Y Sn+4).

Universidad de Guayaquil

Facultad de Ciencias Químicas

Laboratorio de Química Inorgánica II

Tema:

• Marcha Analítica los cationes del grupo II: (Pb+2, Hg+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, As+3, Sb+3 y Sn+4).

Objetivos:

• Identificar los cationes del grupo 2: Pb+2, Hg+2,Bi+3,Cu+2, Cd+2, As+3, Sb+3 Sn+4 utilizando sus propiedades físicas y químicas.

• Comprobar la separación de los precipitados del grupo II en dos subgrupos (2A y 2B).

• Realizar la comprobación de la presencia de los cationes del subgrupo 2A (Pb+2, Hg+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2) mediante propiedad de solubilidad.

• Comprobar la separación del catión Hg+2

• Realizar la separación del catión Pb+2

• Comprobar la separación del catión Bi+3

• Identificar el catión Cd+2 en presencia de cianuro de sodio.

Introducción

El análisis cualitativo es un área de la química analítica que contempla la determinación de las especies química en una muestra. La dificultad que se puede presentar en un análisis cualitativo depende de la naturaleza de la muestra. Para la determinación de elementos en muestras complejas tales como de origen biológico, o desechos industriales, requieren el uso de técnica analíticas más modernas y experimentadores más experimentados. Pero en el caso del área minera, a pesar de tener técnicas y maquinaria de última generación, las técnicas clásicas son las más utilizadas por los ingenieros de ejecución por su sencillez y rapidez.

A esta técnica de separación y determinación de iones que se encuentran en una muestra dada, se conoce como marcha analítica. (Universidad Tecnológica de Chile, 2011)

Fundamentos teóricos

ANÁLISIS DEL SUBGRUPO 2A - SUBGRUPO DEL COBRE

Mediante el HNO3 diluido y caliente se separa como compuesto insoluble al HgS; mientras quedan en solución los iones: Pb2+, Bi3+, Cu2+ y Cd2+

El H2SO4 concentrado separa como compuesto insoluble al PbSO4, mientras quedan en solución los iones: Bi3+, Cu2+ y Cd2+.

El NH3 concentrado en exceso separa como compuesto insoluble al Bi(OH)3; mientras quedan en solución los complejos amoniacales de cobre y cadmio.

El NaCN o KCN permite identificar al cadmio en presencia del cobre con el H2S.

ANÁLISIS DEL SUBGRUPO 2B o SUBGRUPO DEL ESTAÑO

Acidificar la solución con HCl concentrado para reprecipitar los sulfuros correspondientes: HgS, As2S3, Sb2S3 y SnS2

Disolver los sulfuros de: Sb2S3 y SnS2 en HCl concentrado y caliente para formar cloro-complejos: SbCl63- y SnCl62-; mientras quedan sin disolverse los As2S3 y HgS.

El NH3 diluido disuelve al As2S3, pero no al HgS.

El H2C2O4 permite identificar al antimonio en presencia del estaño con H2S.

Tricloruro de antimonio

Tricloruro de antimonio es el compuesto químico con la fórmula SbCl3. El sólido suave e incoloro con un olor acre era conocido por los alquimistas como manteca de antimonio.

Preparación

Tricloruro de antimonio se prepara por reacción de cloro con antimonio, tribromuro de antimonio, trióxido de antimonio, o trisulfuro de antimonio. También puede ser hecha por el tratamiento de trióxido de antimonio con ácido clorhídrico concentrado.

Reacciones

En contacto con el agua, se somete a hidrólisis, formación de oxicloruro de antimonio y la liberación de cloruro de hidrógeno. Por lo tanto, las muestras de SbCl3 deben ser protegidos de la humedad.

Indicando además su acidez de Lewis, SbCl3 forma aductos con cloruro. Tricloruro de antimonio puede comportarse como una base de Lewis. Sin embargo, este tipo de reacciones son muy limitadas. Estos incluyen la formación de complejos de carbonilo tales como FE32 y Ni3SbCl3. (Centrodeartigo, 2014)

Nombre Comercial: Cloruro de antimonio (III)

Formula Química: SbCl3

Estado físico: Sólido

Apariencia: Cristales incoloros higroscópicos, de olor acre.

Cloruro de estannico

También denominado tetracloruro de estaño o cloruro estánico es un compuesto químico con la fórmula SnCl4. A temperatura ambiente es un líquido incoloro, que se evapora en contacto con el aire, dando un olor punzante. Fue descubierto por Andreas Libavius (1550-1616) y era conocido como "spiritus fumans libavii". (EcuRed, 2014)

Preparación

Se prepara a partir de la reacción de gas cloro con estaño elemental:

Sn + 2 Cl2 → SnCl4

Apariencia Líquido incoloro fumante

Masa molar 260.50 g/mol (anhidro)

Punto de fusión -33 °C (240 K)

Punto de ebullición 114,15 °C (387 K)

Índice de refracción 1.512

Nitrato de Bismuto Bi (NO3)5

El Nitrato de bismuto también conocido como Nitrato de Bismuto (III) es una sal inorgánica que responde a la fórmula Bi (NO3)3, aunque generalmente se encuentra pentahidratado según la fórmula Bi (NO3)3+5H2O. (EcuRed, 2014)

Propiedades

• Cristales higroscópicos, claros, incoloros y lustrosos.

• Sabor ácido.

• Soluble en Ácido nítrico diluido, Alcohol y Acetona.

• Se descompone lentamente en agua, dando lugar al Nitrato Básico de Bismuto, también conocido como Subnitrato de Bismuto y cuya fórmula es BiONO3.

• Funde a 74 °C y se descompone entre 75 y 80 °C.

Se obtiene por la reacción del Ácido nítrico sobre Bismuto y recuperación por evaporación y cristalización.

Puede identificarse por el precipitado blanco que forma con el agua y que se ennegrece con el Ácido sulfhídrico.

Aplicaciones

• Preparación de otras sales de Bismuto.

• Brillo de Bismuto en el Estaño.

• Pinturas y esmaltes luminosos.

• Se utiliza en la industria cosmética.

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Información general

Apariencia: Cristales incoloros

Propiedades físicas

Estado ordinario: Sólido

Punto de fusión: 74 °C

Nitrato de cobre II Cu (NO3)2

Nitrato de cobre, Cu 2, es un compuesto inorgánico que forma un sólido cristalino de color azul. Nitrato de cobre anhidro forma profunda cristales azul-verde y sublimes en el vacío a 150-200 C. Nitrato de cobre también se produce como cinco hidratos diferentes, los más comunes son el trihidrato y hexahidrato. Estos materiales se encuentran más comúnmente en el comercio que en el laboratorio. (E-Centro, 2014)

Aplicaciones

Nitrato de cobre se encuentra una variedad de aplicaciones, la principal es su conversión a óxido de cobre, que se utiliza como catalizador para una variedad de procesos en la química orgánica. Sus soluciones se utilizan en la industria textil y agentes de pulido para otros metales. Nitratos de cobre se encuentran en algunos productos pirotécnicos. A menudo se utiliza en los laboratorios de la escuela para demostrar reacciones de células fotovoltaicas químicos. (E-Centro, 2014)

Información General / Nitrato de cobre (II)

Fórmula Cu(NO3)2

Masa molar 187,56 g/mol

Densidad 3,05 g/cm³

Punto de ebullición 170 °C

Punto de fusión 256 °C

Denominación de la IUPAC Copper(II) nitrate

Soluble Agua

Cloruro de Mercurio II HgCl2

Cloruro de mercurio (II). Según nomenclatura sistemática, su fórmula química es (HgCl2). También conocido por la nomenclatura tradicional como cloruro mercúrico. Es un compuesto muy tóxico, la dosis letal varía entre 0,2 y 0,4 gramos), además de ser un contaminante marino severo. (EcuRed, 2014)

Propiedades físicas

El cloruro de mercurio (II) de masa molar 271.5 g/mol, soluble en agua, (7.4 g/100 ml a 20°C) y mucho más en etanol (50,5g en 100g de etanol absoluto a 25°C), posee enlace covalente, sus moléculas son muy estables, lo que explica la facilidad de sublimación.

Es un poderoso veneno letal (la dosis letal varía entre 0,2 y 0,4 gramos ).

Información General / Cloruro de Mercurio II HgCl2

Fórmula HgCl2

Masa molar 5.43 g/cm3

Densidad 271.52 g/mol

Punto de ebullición 304 °C

Cloruro de cadmio CdCl2

Cloruro de cadmio es un compuesto cristalino blanco de cadmio y cloro, con la fórmula CdCl2. Es un sólido higroscópico que es altamente soluble en agua y ligeramente soluble en alcohol. Aunque se considera a ser iónicos, que tiene un considerable carácter covalente a su unión. La estructura cristalina del cloruro de cadmio, compuesta de capas bidimensionales de iones, es una referencia para la descripción de otras estructuras cristalinas. También conocido son CdCl2.H2O y CdCl2.5H2O. (E-Centro, 2014)

Estructura

Cloruro de cadmio forma cristales con simetría rhombohedral. Yoduro de cadmio, CdI2, tiene una estructura cristalina muy similar a CdCl2. Las capas individuales en las dos estructuras son idénticas, pero en CdCl2 los iones de cloro están dispuestas en una celosía PCC, mientras que en CdI2 los iones yoduro están dispuestas en una celosía HCP. (E-Centro, 2014)

Propiedades Físicas

Umbral de olor Inodoro

Presión de vapor 10 mm Hg a 1211 °F (656°C)

Densidad de vapor 6.3 (aire=1)

Densidad relativa 3.3 (agua=1)

Solubilidad en agua Soluble

Punto de ebullición 1760 °F(960°C)

Punto de fusión 1054 °F (558°C)

pH 3.5 a 5

Peso molecular 1833

Ácido Arsenioso

El As(OH)3 es una molécula piramidal que consiste en

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