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ANÁLISIS SISTEMATICO DE LA QUINTA DIVISION DE CATIONES
1. INTRODUCCIÓN
El quinto grupo consta de los cationes restantes: Li+, Mg 2+, Na +, K +, NH 4. La solución en la que se encuentran estos cationes es el líquido que se desecha de la 4ta división. Los miembros del grupo V del Análisis Cualitativo, se encuentran en los dos primeros grupos de la tabla periódica, el amonio es el único catión descrito aquí, que no es metálico y se comporta como tal en muchas reacciones.
El litio es también también miembro
del grupo V de cationes, cationes, pero no es considerado en gran cantidad.
2. OBJETIVOS 2.1.
Objetivo General
Realizar el reconocimiento de cationes de la quinta división de cationes a través de otra técnica de identificación.
2.2.
Objetivos Específicos
Analizar las características cualitativas presentes en la identificación de los cationes del grupo 5.
Verificar los colores de los cationes formados.
a v i t a t i l a u C a c i t í l a n A a c i m í u Q e d o i r o t a r o b a L
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3. FUNDAMENTO TEORICO El quinto grupo consta de los cationes restantes:
NH4+, Na+, Mg2+, K +, Rb+, Cs+, Li+
a v i t a t i l a u C a c i t í l a n A
Se observa que los elementos quedan bien definidos en estos grupos a excepción del Pb2+. Esto es debido a la solubilidad del PbCl2 (esta precipitación no es cuantitativa ya que es insuficiente para permitir la completa eliminación de la especie en el grupo 1º).
Características de los elementos del 5to grupo:
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El magnesio es blanco plateado y muy ligero. El magnesio se conoce desde hace mucho tiempo como el metal estructural más ligero en la industria, debido a su bajo peso y capacidad para formar aleaciones mecánicamente resistentes.
Con una densidad de sólo dos tercios de la del aluminio, tiene incontables aplicaciones en casos en donde el ahorro de peso es de importancia. También tiene muchas propiedades químicas y metalúrgicas deseables que lo hacen apropiado en una gran variedad de aplicaciones no estructurales.
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Es un metal suave, reactivo y de bajo punto de fusión, con una densidad relativa de 0.97 a 20ºC (68ºF). Desde el punto de vista comercial, el sodio es el más importante de los metales alcalinos. El sodio reacciona con rapidez con el agua, y también con nieve y hielo, para producir hidróxido de sodio e hidrógeno. Cuando se expone al aire, el sodio metálico recién cortado pierde su apariencia plateada y adquiere color gris opaco por la formación de un recubrimiento de óxido de sodio. El sodio no reacciona con nitrógeno, incluso a temperaturas muy elevadas, pero puede reaccionar con amoniaco para formar amida de sodio. El sodio y el hidrógeno reaccionan por encima de los 200ºC (390ºF) para formar el
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hidruro de sodio. El sodio reacciona difícilmente con el carbono, si es que reacciona, pero
e d
sí lo hace con los halógenos. También reacciona con varios halogenuros metálicos para
o i r o t a r o b a L
dar el metal y cloruro de sodio.
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El cloruro de potasio se utiliza principalmente en mezclas fertilizantes. Sirve también como material de partida para la manufactura de otros compuestos de potasio. El hidróxido de potasio se emplea en la manufactura de jabones líquidos y el carbonato de potasio para jabones blandos. El carbonato de potasio es también un material de partida importante en la industria del vidrio. El nitrato de potasio se utiliza en fósforos, fuegos pirotécnicos y en artículos afines que requieren un agente oxidante.
Es más reactivo aún que el sodio y reacciona vigorosamente con el oxígeno del aire para formar el monóxido, K2O, y el peróxido, K2O2. En presencia de un exceso de oxígeno, produce fácilmente el superóxido, KO2.
El potasio no reacciona con el nitrógeno para formar nitruro, ni siquiera a temperaturas elevadas. Con hidrógeno reacciona lentamente a 200ºC (390ºF) y con rapidez a 350400ºC (660-752ºF). Produce el hidruro menos estable de todos los metales alcalinos.
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La reacción entre el potasio y agua o hielo es violenta, aun a temperaturas tan bajas como – 100ºC (-148ºF). El hidrógeno que se desprende se inflama normalmente a la temperatura ambiente. La reacción con ácidos acuosos es aún más violenta y casi explosiva.
Amonio La atmosfera y las aguas naturales contienen pequeñas cantidades de amoniaco, combinado al estado de nitrato o carbonato, resultado de la descomposición bacteriana de la materia vegetal o animal.
4. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Materiales
4 Tubos de ensayo
1 Varilla de vidrio
1 Capsulo de porcelana.
1 Gotero
1 Pipeta
1 Pinzas de madera
1 Vaso de precipitado de 250 ml
1 Gradilla
1 Pizeta
1 Pera de goma
Equipos
1 Centrifugadora
1 Hornilla eléctrica
Reactivos
Agua destilada (H2O dest.)
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Sulfato de amonio, (NH4)2SO4 (4M)
Oxalato de amonio,(NH4)C2O4
Fostato de sodio, Na2HPO4 (4M)
Hidróxido de amonio, NH4OH
Acido nítrico, HNO3 (c)
Amoniaco, NH3 diluido (3 o 5N)
Acido acético, HAc
Acido clorhídrico, HCl dil.
Acido uranilo
Magneson
Hidróxido de sodio, NaOH dil.
Amarillo de titán
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5. PROCEDIMIENTO
a v i t a t i l a u C
Al liquido del IV grupo añadir 2 gotas de (NH4)2SO4 (4M) y 2 gotas de (NH4)C2O4. Luego a c i
llevamos hasta ebullición hasta que solo quede 2ml (si aparece precipitado separar por t
í l a n A
centrifugación).Después dividimos el liquido en dos partes:
½ Liquido: Añadimos 4 gotas de Na2HPO4 ½ liquido: Colocar en capsula y añadiendo (4M) y NH4OH ( Hasta ligero olor y pH ≈10)
a c i m 2 í u Q
gotas de HNO3 (c). Evaporar a sequedad completa (cuidado).
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o i r Continuar calentando a la llama hasta o t a desprendimiento de total de humos de sales r o b a L
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amoniacas. Separamos en dos partes: Agitar vigorosamente la solución, luego reposar varios minutos.
Na+: Mg2+ de fosfato.
Al precipitado blanco
2- Disolver el residuo
1- Vía seca: Amarillo vivo.
en 1 ml de agua. Centrifugar
K+: Violeta.
si
es
necesario.
Centrifugar. Y lavar dos veces con NH3
Separamos en dos
diluido (3 o 5N)
partes (C y D):
Liquido:
Precipitado:
C: ½ Liquido:
D: ½ Liquido:
Descartar Disolver con gotas de HCl dil. Añadimos gotas de Agregamos 0.5 ml de HAc hasta acidez, y acido uranilo y Mg.
Separamos en dos partes: A y B
una pisca de cobalto nitrilo o sol. fresca. Añadir
y
calentar
suavemente y dejar en reposos algunos minutos. Precipitado Amarillos cristalinos: K+
de
magneson
y
y
Precipitado
reposar. amarillo a
v i (cristales amarillos t a t i tetraédricos o l a u rómbicos): Na+ C a c i t í l a n A
acida
a c i m í u Q e d
A) Agregamos 2 B) A gotas
Agitar
la
solución
gotas
de
agregamos
NaOH
dil.
2 gotas de
Hasta
amarillo de
alcalinidad.
titán,
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Calentamos un
poco
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alcalinizan y
do
con
centrifugamos
NaOH.
. (Precipitado
Precipitado
azul: Mg2+)
Rojo : Mg2+
6. OBSERVACIONES
Al añadir 2 gotas de (NH 4)2SO4 (4M) y 2 gotas de (NH4)C2O4 al líquido del IV grupo se observó una solución transparente. después de llevar la misma a ebullición no se formó precipitado así que se procedió a la división del líquido en dos partes:
a v Luego de colocar en una capsula y añadir i t a 2 gotas de HNO 3 (c) se observó una solución t i l transparente. Al evaporar a sequedad completa se a u C
½ Líquido: Al añadir 4 gotas de 1/2 liquido: NA2HPO4 (4M) y NH4OH
hasta
ligero olor y pH≈10 se dio una coloración blanquecina en la solución.
tuvo mucho cuidado esto debido al peligro de a salpicaduras,
en
este
paso
se
visualizó
c
un i t
í l desprendimiento de total de humos de sales a n amoniacas. Pasado esto se procedió a la división en A
dos partes: Luego de reposar varios minutos se observó la presencia de un precipitado blanco
Mg2+ de fosfato, se pasó a
centrifugar y lavar, procediendo a una nueva división.
2- Se disolvió el residuo
1- Vía seca: No
se
realizó
ensayos por vía seca.
los
a c i m í en u Q
1 ml de agua. Luego se
e d
Centrifugo y se separó o en dos partes (C y D):
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Liquido: Precipitado: Fue
C: ½ Liquido:
10
D: ½ Liquido:
Disuelto con gotas de HCl Una vez añadido las Al agregar 2 pepitas
de
descarta dil. Separando este en dos gotas de HAc hasta ácido uranilo la solución se do
acidez, y dos de cobalto tornó de color amarillo.
partes: A y B
nitrilo. Se observó una Después de introducir
la
solución naranja, esta misma MgCl2 se observó en fue
seguidamente la base de la solución un
agitada , calentada y precipitado blanco. Luego dejada
en
reposo de agitar y dejar reposar se
logrando
de
manera
obtener
precipitado
de
esta obtuvo
B) Luego de agregar
color tetraédricos
gotas de amarillo de
presentó una
titán a la solución
coloración café claro
acida
y luego de agregar a
alcalinizar la misma
esta solución gotas
con NaOH. Logrando
de NaOH dil. Hasta
obtener
alcalinidad se dio una
precipitado
coloración violeta
Mg2+
oscuro. Después se procedió a Calentar
logró
un Rojo
o
rómbicos):
Na+
2
de magneson solido se
se
precipitado
un amarillo (cristales amarillos
Amarillo cristalino: K+ A) Al agregar 2 gotas
un
:
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un poco y centrifugar
e d
quedando con
o i r o t a r o b a L
resultado un. Precipitado de coloración azul
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marino: Mg2+)
7. CONCLUSION
Se logró claramente identificar los cationes pertenecientes al 5° grupo, observándose las siguientes propiedades cualitativas: Mg2+→Precipitado azul. →
Mg2+ Precipitado Rojo. →
K+ Precipitado Amarillo cristalino. Na+ →Precipitado amarillo (cristales amarillos tetraédricos o rómbicos). No se llevó a cabo la identificación de los siguientes cationes por vía seca: K+→Violeta. Na+→amarillo vivo.
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