CUARTO GRUPO DE CATIONES AN
ÁLISIS QUÍMICO UNI – FIGMM 2013
PROFESOR: Ing. Vi!""#$! E%&'(#")* T)+,% ALUMNOS: D,-i! S!!-#("!* L'i% An$)ni) 20120322/ Mi!i"! O"#!n)* R!+'n() 2012031
I. OBJETIVOS: R#&)n)&#" )% &!$i)n#% (# g"'5) IV C)n)&#" %'% (i%$in$!% &!"!&$#"6%$i&!% %'% "#%5#&$i-)% 5"#&i5i$!()%.
II.FUNDAMENTO TEÓRICO: Cuarto grupo de cato!e".#
L)% &!$i)n#% (# &'!"$) g"'5) #%$,n &)n7)"+!()% 5)" )% &!$i)n#% C!82* !28 S"28* #n )% &'!#% %# '%! &)+) "#!&$i-) g#n#"! # &!"9)n!$) (# !+)ni)* N;<=2CO3 !&=* #n +#(i) ig#"!+#n$# !&!in) 5!"! %#5!"!")% (# )% )$")% g"'5)% 5)" 5"#&i5i$!&i>n #n 7)"+! (# &!"9)n!$)%. E%$)% &!$i)n#% 7)"+!n %!#% 5)&) %)'9#% &)n (i7#"#n$#% !ni)n#%? 5#") #n # &!%) (# )% &!"9)n!$)%* )% 5")('&$)% (# %)'9ii(!( %)n 9!%$!n$# 5#@'#)%* %i#n() ! +#B)" +!n#"! 5!"! %#" 5"#&i5i$!()% &)+5#$!+#n$#. L! %)'9ii!&i>n (# 5"#&i5i$!() )9$#ni()* n#&#%!"i! 5!"! # !n,i%i% (# g"'5) IV* #% +' %i+5#* ! @'# )% &!"9)n!$)% %)n %!#% (# ,&i() (9i %# (i%'#-#n 9i#n #n 5"#%#n&i! (# ,&i()%. L)% +#$!#% @'# 7)"+!n #%$)% &!$i)n#% 5#"$#n#&#n ! ! %#g'n(! &)'+n! (# ! $!9! 5#"i>(i&!* ! g"'5) (# )% !&!in)$""#)%. L! !&$i-i(!( @'6+i&! &"#&# (# C! ! !. En #%! +i%+! (i"#&&i>n* -!"6!n $!+9in )$"!% 5")5i#(!(#% &)+) ! %)'9ii(!( (# !% %!#% &)n !% @'# 7)"+!n* !% 5")5i#(!(#% 9,%i&!% (# )% i(">i()%* #$&.
Baro$ Ba E (i&")+!$) (# 5)$!%i) 2C"2O= 7)"+! &)n # i>n !28 &")+!$) (# 9!"i) !C"O<= n) (i&")+!$) !C"2O= &)+) %# #%5#"!9!* ! @'# )% i)n#% C"2O2 in$#"!&$H!n &)n # !g'!* (!n() &)+) 5")('&$)% i)n#% ; 8 C"O<2. A(#+,%* # 5")('&$) (# %)'9ii(!( 5%= (# &")+!$) (# 9!"i) #% +,% 5#@'#) @'# # (# (i&")+!$) (# 9!"i). L! %! @'# 5"#&i5i$! %#"6! &")+!$) (# 9!"i)* ) !&# #n 5"#%#n&i! (# 'n ,&i() (9i* ! @'# #n ,&i() 7'#"$# %# (i%'#-#. 2
+¿ → 2 BaCr O (↓ ) ¿ 2−¿+ 2 Ba 4
¿ 2 Cr O 4
L)% i)n#% %'7!$) SO<2= 7)"+!n &)n # i>n ! 28 %'7!$) (# 9!"i) !SO<=* # &'! 5"#&i5i$!* %i#n() in%)'9# #n ,&i()%. Si %# (#%#! (i%)-#"* %# # Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 1
!&# "#!&&i)n!" &)n i)n#% &!"9)n!$) CO32= 7)"+!n() !CO3* # &'! #% %)'9# #n ,&i()%. −¿ →BaSO ( ↓) ¿ 2 +¿+ S O
2
4
4
¿
Ba
2−¿
¿
2−¿ →BaCO3 ( ↓ )+ S O 4 ¿
BaSO 4 (↓ )+ C O 3
−¿+ H O+ C O (↑) ¿ 2 +¿+ 2 C H CO O ¿ BaCO ( ↓ ) + 2 C H COOH → Ba 2
2
3
3
3
A(#+,%* $!+9in 5"#&i5i$! ! 7)"+!" %!#% &)n )% i)n#% )!!$) C 2O<2= # i(")7)%7!$) ;PO<2=. 2−¿ →BaC 2 O4 ( ↓ ) ¿
2+¿+ C 2 O4
Ba
¿
−¿ →BaHPO (↓) ¿ 2 +¿+ HP O
2
4
4
Ba
¿
E"tro!co$ Sr L)% i)n#% SO<2 7)"+!n &)n # i)n S" 28 5"#&i5i$!() (# S"SO<* # &'! #% in%)'9# #n ,&i()%* ! ig'! @'# # !SO<* $!+9in %# 5'#(# %)'9ii!") #n ! 7)"+! (# &!"9)n!$). 2−¿ →SrSO 4 (↓ ) ¿
2+¿+ S O 4
Sr
¿
T!+9in* # &!$i>n %# 5'#(# 5"#&i5i$!" ! "#!&&i)n!" &)n )% i)n#% i(")7)%7!$) ;PO<2= )!!$) C2O<2=.
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 2
−¿ →SrC O (↓ ) ¿ 2 +¿+ C O
2
2
4
2
Sr
4
¿
2−¿ →SrHPO 4 ( ↓ ) ¿
2 +¿+ HP O4
Sr
¿
Ca%co$ Ca E i)n )!!$) 7)"+! &)n # i)n C!28 5"#&i5i$!() (# )!!$) (# &!&i)* in%)'9# #n ,&i() !&$i&)* 5#") %)'9# #n )$")% ,&i()%. −¿ →CaC O ( ↓) ¿ 2+¿+ C O
2
2
4
2
Ca
4
¿
C)n %' "#!&&i>n &)n )% i)n#% i(")7)%7!$)* 7)"+! 'n 5"#&i5i$!() @'# %6 #% %)'9# &)n # ,&i() !&$i&). 2−¿ →CaHPO4 ( ↓ ) ¿
2 +¿+ HP O4
Ca
¿
C)n )% i)n#% %'7!$)* 7)"+! 5"#&i5i$!() (# C!SO<* #n %)'&i)n#% &)n&#n$"!(!% (# %!#% (# &!&i). E%$! %! 7)"+!(! #% %)'9# #n %'7!$) (# !+)ni) (#9i() ! 'n! "#!&&i>n @'# 7)"+! 'n! %! &)+5#B!. −¿ →CaSO ( ↓ ) ¿ 2 +¿+ S O
2
4
4
Ca
¿
CaSO4 (↓ )+( N H 4 )2 S O4 → ( N H 4 )2 Ca ( S O4 )2
E 7#"")&i!n'") (# 5)$!%i)
n C! 28 in&'%) #n 5"#%#n&i! (# i>n S"28* %#5!",n()) (# %$#* #n +#(i) ig#"!+#n$# !&!in).
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 3
4
−¿ → Ca ( N H ) Fe ( CN ) (↓) ¿ +¿+ [ Fe (CN ) ] ¿ 2+¿+ 2 N H 4 2
6
6
4
Ca
III.
¿
MATERIA&ES UTI&I'ADOS:
E(upo.#
P!5# (# J$") P!5# $)"n!%) T'9)% (# #n%!) E+9'() M#&#") V!%) (# 5"#&i5i$!()
React)o".#
IV.
;i(">i() (# !+)ni) 1KN C)"'") (# !+)ni) K N C!"9)n!$) (# !+)ni) Á&i() !&$i&) 1N C")+!$) (# 5)$!%i) S'7!$) (# !+)ni) A&#$!$) (# !+)ni) O!!$) (# !+)ni)
*ROCEDIMIENTO E+*ERIMENTA&:
1, S# n)% #n$"#g! 'n! %)'&i>n @'# &)n$i#n# )% &!$i)n#% (# g"'5) IV ! V* 5")-#ni#n$# (# ! J$"!&i>n %#5!"!&i>n (# $#"&#" g"'5) (# &!$i)n#%. S# # !g"#g! 'n!% g)$!% 3<= (# &)"'") (# !+)ni) KN %in @'# %# 5"#%#n$# !gHn &!+9i) -i%i9#* '#g) %# # !g"#g! i(">i() (# !+)ni) 1KN g)$! ! g)$! !%$! !&!ini!" ! %)'&i>n* g'i,n()n)% (# @'# # 5!5# $)"n!%) %# $)"n# (# &))" i!. A ig'! @'# #n ! %#5!"!&i>n (# $#"&#" g"'5) (# &!$i)n#%* %# &"#! 'n! %)'&i>n !+)"$ig'!()"! @'# +!n$#ng! 'n 5; #n$"# . L'#g) %# 5")&#(# ! !!(i" g)$! ! g)$! 'n! %)'&i>n (# &!"9)n!$) (# !+)ni)* @'# #% # "#!&$i-) 5"#&i5i$!n$# (# )% &!$i)n#% (# g"'5) IV %# Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= <
7)"+! 'n 5"#&i5i$!() 9!n&). P")&#(#+)% ! J$"!" 5!"! !n!i!" # 5"#&i5i$!() @'# &)n$i#n# )% &!$i)n#% (# g"'5) IV (#%#&!+)% ! %)'&i>n @'# &)n$i#n# )% &!$i)n#% (# g"'5) V* )% &'!#% n) $i#n#n 'n "#!&$i-) g#n#"!.
P"#&i5i$!&i>n (# )% &!$i)n#% (# &'!"$) g"'5)
-, E 5"#&i5i$!() )9$#ni() &)n$i#n# )% &!$i)n#% (# &'!"$) g"'5) 9!B) ! 7)"+! (# &!"9)n!$)%: C!CO3? S"CO3 !CO3. En %#g'i(! # 5"#&i5i$!() %# !-! &)n 'n -)'+#n (# ! $#"&#"! 5!"$# (# $'9) (# #n%!) (# 'n! %)'&i>n 5"#5!"!(! (# !g'! (#%$i!(! 10 g)$!% (# N;
S)'&i>n (# !-!(): !g'! (#%$i!(! 8 10 g)$!% N;
, A!(i" g)$!% (# ,&i() !&$i&)* C; 3COO;!&= 1N #n # 5!5# J$") @'# &)n$i#n# # 5"#&i5i$!() !%$! $)$! (i%)'&i>n (# +i%+)* 5!%!n() ! ! %)'&i>n J$"!(!. L'#g) !!(i" g)$!% (# !&#$!$) (# !+)ni)* N;n. C!#n$!"! !!(i" g)$!% (# &")+!$) (# 5)$!%i)* 2C"O<. S# 7)"+!", 'n 5"#&i5i$!() @'# #-i(#n&i! ! 5"#%#n&i! (# &!$i>n 9!"i) !28=. P")&#(#"#+)% ! J$"!".
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= K
I@'i#"(!= Di%)-i#n() )% &!"9)n!$)% &)n ,&i() !&$i&). C#n$")= P"#&i5i$!() !+!"i) @'# #-i(#n&i! ! 5"#%#n&i! (# 9!"i). D#"#&!= Fi$"!n() %#5!"!n() #%# 5"#&i5i$!() (# 9!"i).
/, A&!ini!" ! %)'&i>n J$"!(! (# 5!%) !n$#"i)" &)n N;n !!(i" g)$!% (# N;<=2CO3 !&=. S# 7)"+!", 'n 5"#&i5i$!() # &'! %# J$"!", %# (#%#&! ! %)'&i>n 5!%!n$#. A 5"#&i5i$!() )9$#ni() %# ) (i%'#-# &)n C;3COO; 1N* 5!%!n() ! -!%)* %# &!i#n$!. A!(i" g)$!% (# %'7!$) (# !+)ni)* N;<=2SO< !&=* %# 7)"+!", 'n 5"#&i5i$!() @'# #-i(#n&i! 5"#%#n&i! (# &!$i>n S"28. Fi$"!".
1= S)'&i>n J$"!(! !&!ini!(! 5!5# $)"n!%) i!=. 2= ! !!(i" &!"9)n!$) (# !+)ni)* %# 7)"+! 5"#&i5i$!(). 3= (i%'#$) &)n ,&i() !&$i&). <= 5"#&i5i$!() (# #%$")n&i)
0, A&!ini!" ! %)'&i>n J$"!(! &)n N;n* %# )9%#"-! 'n 5"#&i5i$!(). E% # &!&i) #n 7)"+! (# )!!$) C!2C2O<=.
V. CONC&USIONES: Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1=
A ig'! @'# &)n # $#"&#" g"'5) (# &!$i)n#%* 5!"! %' %#5!"!&i>n (# @'in$) g"'5) %# (#9# !!(i" N;n !+)"$ig'!()"! @'# +!n$#ng! 'n 5; #n$"# . Si # 5; #% +' 9,%i&) #n$"# 11 12=* &!$i)n#% (# @'in$) g"'5) &)+) # Mg28 5'#(#n 5"#&i5i$!" B'n$) &)n # &'!"$) g"'5). L)% &!"9)n!$)% (# &'!"$) g"'5) %)n %)'9#% #n ,&i() !&$i&). En n'#%$") &!%) %# '%> 'n ,&i() !&$i&) &)n&#n$"!() 1N=. L! %#5!"!&i>n (# #%$)% &!$i)n#% #% +,% #7#&$i-! #n 'n +#(i) !&!in)* #% 5)" #%$) 5)" #B#+5) ! %)'&i>n !&!in! (# !-!() (# )% &!"9)n!$)%. E &")+!$) (# 9!"i) 5)%## 'n 9!B) 5")('&$) (# %)'9ii(!( !(#+,% #% # Hni&) (# g"'5) @'# 5"#&i5i$! #n +#(i) ig#"!+#n$# ,&i(). Di&) +#(i) 7'# (#9i() ! ! 5"#%#n&i! !+)"$ig'!()"! (# ! +#&! #n$"# # ,&i() !&$i&) # !&#$!$) (# !+)ni).
VI.
RECOMENDACIONES:
A !!(i" ,&i() !&$i&) ! +)+#n$) (# (i%)-#" # 5"#&i5i$!() ! 5!5# @'# &)n$i#n# )% &!"9)n!$)% (# )% &!$i)n#% (# &'!"$) g"'5)* %i #% n#&#%!"i)* -#"$#" # &)n$#ni() (# $'9) (# #n%!) #n # 5!5#* !%$! @'# ! n) @'#(# n!(! (# 5"#&i5i$!(). En ningHn &!%)* %# (#9#"6! &!#n$!" (#+!%i!() ! %)'&i>n 5!"! Jn#% 5",&$i&)% (# $i#+5).
VII. CUESTIONARIO: 1, a, C23o "e o4te!e %a precptac2! tota% o co3p%eta de e"e grupo de cato!e"5 +¿ ¿ 2 +¿ , Ca ¿ 2 +¿ , Ba 2
S#! # < g"'5) (# &!$i)n#%
Sr
¿
L) 5"i+#") @'# (#9#+)% (# !&#" #% !&!ini!" ! +'#%$"! &)n i(">i() (# !+)ni) N;n. Fi$"!+)% '#g) !-!+)% # 5"#&i5i$!() &)n 'n! %)'&i>n @'# &)n$i#n# H O + NH OH 2
4
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1=
E 5"#&i5i$!() 7)"+!() &)n$i#n# )% %ig'i#n$#% &)+5'#%$)%: N;<=2CO3 8 !82 N;<=2CO3 8 S"82 N;<=2CO3 8 C!82 2
IDENTIFICACIÓN DE& ION
!CO3 8 2N;<8 S"CO3 8 2N;<8 C!CO3 8 2N;<8
+¿
Ba
¿
A &)n$in'!&i>n %# (i'# ! 5"#&i5i$!() &)n ,&i() !&$i&) C; 3COO; 1N. A)"! %# # !!(# ! ! %)'&i>n 'n!% g)$!% (# &")+!$) (# 5)$!%i) 2C"O< #n &!i#n$# )9%#"-!"#+)% ! 7)"+!&i>n (# 'n 5"#&i5i$!() (# color 2 +¿ amarillo @'# #-i(#n&i! ! 5"#%#n&i! (# Ba¿ : BaCO3 + K 2CrO4
BaCrO4 + K 2CO3
N)$!: N) %# 7)"+> S"C"O < 5)"@'# ! %)'&i>n #%$!9! !&i(iJ&!(!* #%$!
IDENTIFICACIÓN DE& ION Sr 6L! %)'&i>n J$"!(! !n$#"i)" %# !&!ini! &)n i(">i() (# !+)ni) N; n %# 7)"+!"! 'n 5"#&i5i$!() # &'! %# -! ! J$"!" #n &!i#n$#* ! in%$!n$# %# !g"#g!"! g)$!% (# ,&i() !&$i&) C;3COO; 1N 5!"! '#g) !&!ini!" ! %)'&i>n &)n N;
SrSO4 + NH4+
S'7!$) (# N)$!: E C!SO< S'7!$) (# &!&i) n) %# 5"#&i5i$! (#9i() ! @'# #% +' %)'9# #n !g'! @'# %# 7)"+> (#9i() ! ! n#'$"!i!&i>n (#
IDENTIFICACIÓN DE& ION Ca6-
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1=
A ! %)'&i>n J$"!(! !n$#"i)" %# # !!(# N;n* Jn!+#n$# %# (#B! "#5)%!" ! %)'&i>n &!#n$!(! 'n)% +in'$)% 5!"! 5)(#" !5"#&i!" # 5"#&i5i$!() (# color blanco @'# %# -! 7)"+!": ¿Cómo se formó?
S# 7)"+> +#(i!n$# ! %ig'i#n$# "#!&&i>n: (NH4 )2C2O3 + Ca+2
CaC2O4 + 2NH4+
O!!$) (#
4, &uego de %a precptac2! tota%$ "e %a)2 e% precptado. I!d(ue e! (ue otro 3o3e!to de %a 3arc7a (u83ca$ "e de4er8a rea%9ar e% %a)ado de% precptado. *or (u5 E )$") +)+#n$) #% '#g) (# !9#" %#5!"!() # !"i) !9#" J$"!()* !&!ini!() &)n N;n (# &!$i>n #%$")n&i).
-, &o" cato!e" por "eparado e! d"o%uc2! acuo"a ; e! u!a a3a o %%a3a de% 3ec7ero 4u!"e!. a, ?u co%or da cada cat2!5 E &!$i>n C!28 #n ! !+! +'#%$"! 'n &))" ")B) !n!"!nB!()* #n !g'n)% &!%)% 5'#(# &)n7'n(i"%# &)n # S"28. E &!$i>n !28 #n ! !+! +'#%$"! 'n &))" -#"(# !+!"i#n$). E &!$i>n S"28 #n ! !+! +'#%$"! 'n &))" ")B) in$#n%) #%&!"!$! ) ")B) &!"+6n= 5'#(# &)n7'n(i"%# &)n # C! 28.
4, Ba@o (u n ! ! !+! ) @'# %# $)+! #n &'#n$! #% ! 5"#%#n&i! &'!i$!$i-! (# &!$i>n. L! !+! !&$H! &)+) 7'#n$# #n#"g$i&!* 5)%i9ii$!n() ! #&i$!&i>n #n#"g$i&! (# !g'n)% ,$)+)% #n #%$!() n)"+! %# !!n #n #%$!() 7'n(!+#n$!=. C'!n() #%$)% ,$)+)% Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1=
#&i$!()% "#g"#%!n ! #%$!() 7'n(!+#n$! #+i$#n "!(i!&i>n (# )ngi$'(#% (# )n(! @'# "#5"#%#n$!n 'n &))" &!"!&$#"6%$i&) 5!"! &!(! ##+#n$).
, Ca%cu%e %a e!erg8a tra!"portada e! e.) e%ectr2!#)o%to", por .-0 3o%e" de
Efoton =h . γ
S)'&i>n: Efoton =
Efoton =
hc λ 6.67 ¿ 10
−27
∗3∗108 −10
5650∗10
−12
Efoton =3,5150∗10
=3,5150∗10−12 ergios
ergios∗1 eV −12
1.602∗10
ergios
=2.1941 eV
L'#g): L! #n#"g6! (# 0.2K +)#% (# 7)$)n#% %#",: 0.25
23
23
∗6.023∗10 ∗2.1941 eV =3.3038∗10 eV
/, Se 3e9c%a! )o%L3e!e" gua%e" de %a" d"o%uco!e" .- N de SrC%-$ c%oruro de e"tro!co ; de -CrO/$ cro3ato de pota"o$ co! %o" c%cu%o" re"pect)o" !d(ue " "e
S)'&i>n: Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 10
L! #&'!&i>n %#"6!: K 2 CrO4 + SrC! 2 →SrCrO 4 + 2 KC!
D# )% (!$)% (# 5")9#+! (# ! 7>"+'! MN: " SrC! =0.01 2
" K CrO =0.01 2
4
En # #@'ii9"i): K 2 CrO4 + SrC! 2 →SrCrO 4 + 2 KC!
( 0.01− # ) (0.01− # ) # 2 #
L'#g): 2
$=
# ∗( 2 # )
( 0.01− # )2
% % % . ( & )
D# ! #&'!&i>n: SrCr O 4 → Sr +Cr O 4
−5
2
KpsSrCr O =3.6 10 ¿= # 4
−3
# =6∗10
D!() @'# %# $"!$! (# ! +i%+! %!* "##+5!!+)% # -!)" (# #n = 5!"! !!" # Q −5
$=8.64∗10
S# )9%#"-! @'#: $ > KpsSrCr O 5)" ) $!n$) %i !9", 5"#&i5i$!(). 4
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 11
0, Ca%cu%ar e% grado de "aturac2! de u!a d"o%uc2! de CaSO / ac,$ "u%
4
+ D!$): [ Ca ]=0.008 i)ng"i$") 2
C)n-#"%i>n 'ni(!(#%:
0.008
ion− gr !itro
1 'o! 40 ion
− gr
=0.0002 'o! /!
−¿ ¿ 2 +¿+ S O 2
Di%)&i!&i>n (# ! %!:
4
CaSO4 →Ca
0.0002 2
¿
0.0002
+¿ ¿
Ca
¿ C!&'!n() # 5% (# ! "#!&&i>n: 2−¿¿ SO4
¿ ¿
G"!() (# %!$'"!&i>n:
−8 4 10 −5 6.26 10
=6.34 10−
4
C)+) #% +#n)" @'# 1* #n$)n&#% n) %# 7)"+! 5"#&i5i$!() (# C!SO< ! @'# %# #n&'#n$"! 5)" (#9!B) (# 5'n$) (# %!$'"!&i>n.
, E% cat2! p%o3o$ *4 -6 ac,
3
L!% %!#% %# (i%)&i!n: 0.2N 0.1M=
Q'in$) !9)"!$)"i) (# An,i%i% Q'6+i&) ME212R1= 12
−¿ ¿ 2 +¿+ 2 N O ¿ P( ( N O ) → P(
−¿ +¿+ C O¿ ( N H ) C O → 2 N H ¿
1
2
3
3
4 2
3 2
S
S
2S
3
4
0.1M 2
0.2M
0.1M
−¿
¿
D# ! (i%)&i!&i>n* %# )9$i#n#:
C O3
¿ ¿
− A(#+,% %# &)n)&# $!9!=: Kps P(S O =1.6 10
8
4
−¿ ¿ 2 +¿+ S O 2
D# ! (i%)&i!&i>n (# #%$! %!:
4
¿
P(S O4 → P(
S
S
S
+¿
2
¿
P(
¿
−8
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