Quimica Analitica

Resumen

En la siguiente práctica se realizará, la separación de los grupos de cationes según la marcha sistemática analítica. Para la separación que cada grupo (I, IIa, IIb, IIIa, IIIb y IV) se utilizan distintos componentes que permiten la precipitación y su posterior separación de los demás grupos.

Para esto es importante conocer lo que es la marcha sistemática analítica, lo cual podemos definir como el método ideal para la determinación de la presencia de un cierto ion en una solución.

Al finalizar la práctica obtendremos destrezas con la utilización de los instrumentos del laboratorio, además, aprenderemos a separar grupos iónicos con sus correspondientes reactivos específicos.

Palabras claves: catión, reacciones específicas, marcha sistemática analítica,

Abstract

At the next practice, the separation of cation groups are held up by systematic analysis. To separate each group (I, IIa, IIb, IIIa, IIIb and IV) different components that precipitation and subsequent separation from other groups are used.

For this it is important to know what is up analytical routine, which can be defined as the ideal for determining the presence of a certain ion in a solution method.

At the end of practice will obtain skills with the use of laboratory instruments also learn to separate ionic groups with their specific reagents.

Keywords: cation, specific reactions, systematic analytical gear.

MARCO TEÓRICO

En el área de la Química Analítica, la determinación de las especies químicas dentro de una muestrase conoce como Análisis Cualitativo. En general, el procedimiento para la determinación de dichas especies se realiza identificando sus iones con propiedades comunes, como la solubilidad de susrespectivos hidróxidos en un intervalo de pH. El procedimiento se conoce como la Marcha Analíticay según sea el caso, toma el nombre de los reactivos que se usan en ella. Después de tener losiones en grupos, se tratan químicamente para separar e identificar por medio de reaccionesselectivas de cada uno de los iones en solución, por ejemplo, la formación de un complejocoloreado en solución, o la formación de un precipitado. Para la separación y análisis de cationes sesigue un modelo en base a las diferencias de solubilidades de diferentes iones, así se pueden usar compuestos de baja solubilidad como algunos cloruros, sulfatos, hidróxidos y fosfatos paraaislar iones de naturaleza más soluble, controlando cuidadosamente la concentración de los ionesen solución; a este método se le conoce como precipitación selectiva.

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. Otro procedimiento analítico que se puede mencionar es el procedimiento amoniacal en el cual se clasifican los cationes según reaccionan con hidróxido amónico, en el procedimiento se utiliza tío sulfato sódico o sulfuro sódico y otros. Sin embargo se puede decir que ninguno de los procedimientos anteriores es ideal. En cada procedimiento analítico se requiere poseer conocimientos acerca de las reacciones de los cationes más importantes y tener mucho cuidado al efectuar las operaciones de separación e identificación. Los cationes del grupo IV, están representados por el Calcio, Bario y Estroncio (Ca2+, Ba2+, Sr2+). Los tres son elementos alcalinotérreos. El reactivo del grupo es el carbonato amónico en presencia de hidróxido amónico y cloruro amónico. Cuando están presentes impurezas de NiS, primero se trata la solución con ácido acético y acetato sódico; se filtran las impurezas y la solución se precipita con el reactivo del grupo IV.

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.La separación y análisis de cationes en solución siguen patrones determinados por las diferencia de solubilidad de varios tipos de compuestos de los iones metálicos. Los cationes son clasificados en cinco grupos de acuerdo a su comportamiento frente aciertos 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:

Grupos analíticos de cationes:

Grupo I:

Este grupo está constituido por iones plata (Ag +), mercurio (Hg 2+) y plomo (Pb 2+ ), los cuales se caracterizan por formar precipitados en presencia de ácido clorhídrico diluido.

Grupo II:

Los iones que conforman éste 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 sulfuro 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 (Co 2+), níquel (Ni2+), hierro II yIII (Fe2+y Fe3+), cromo (Cr3+), aluminio (Al3+) , zinc (Zn2+) y manganeso (Mn2+). En

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