ANALISIS DE IDENTIFICACION DE ANIONES I.
OBJETIVO Realizar reacciones químicas analíticas para identificar algunos aniones de presencia mas frecuente en muestras de análisis químico. Observar las características y fenómenos que suceden en estas reacciones de identificación
II.
MARCO TEORICO A. CLASIFICACION ANALITICA No existen marchas analíticas que hayan tenido la generalización de algunas de las propuestas para cationes. Esto obedece fundamentalmente, al gran numero de aniones muy superior al de cationes, que pueden existir. Igualmente influye en la carencia de sistemáticas de aniones de uso general las grandes variaciones que, en orden a la estabilidad de muchos aniones o el potencial redox de algunos sistemas, experimentan con los cambios dl pH del medio, lo que puede dar lugar la aparición de incompatibilidades entre aniones con destrucción irrevercible de algunos. Asimismo la carencia de buenos reactivos de precipitación implica que las separaciones no sean perfectas y que diversos aniones aparezcan en distintos grupos. A pesar de estas dificultades, existen marchas analíticas d aniones muy bien estudiadas, aunque todas sean laboriosas y su complicación aumenta al el verse el numero de aniones que considere. Por ello existen diversas clasificaciones: a) El gran numero de aniones. b) Ausencia de reactivos verdaderamente selectivos. c) Inestabilidad química de los aniones a los cambios de acidez. B. FUNDAMENTO ANALITICO Las clasificaciones mas generalizadas se basan en las distintas solubilidades de sus sales de plata y de bario; dándose tres grupos. Grupo I Están los aniones que precipitan con el catión bario o con una mezcla de bario y calcio, en medio neutro o débilmente alcalino, son: carbonato, borato, fluoruro, oxalato, tartrato (C 4H6O6)2-, SILICATO, fosfato, arseniato, cromato. Yodato, sulfato, sulfito y tiosulfato. Este grupo se subdividen en dos de acuerdo a su solubilidad en acido acético:
a) Solubles en acido acético: arseniato, arsenito, borato, carbonato, fosfato(es soluble si es recién ppdo), sulfito, tiosulfato (se dismuta depositando azufre), oxalato y tartrato. b) Insolubles en acido acético: cromato, fluoruro, yodato, silicato y sulfato. Grupo II Aniones que precipitan con catión Ag + en medio nítrico diluido y en frio: sulfuro, ferrocianuro, ferricianuro, cianuro, sulfucianuro, cloruro, bromuro y yoduro. a) Precipitan con Cd(CH3COO)2: SULFURO, FERROCIANURO Y FERRICIANURO. b) No precipitan con Cd(CH3COO)2: cianuro. Sulfucianuro, cloruro, bromuro y yoduro. Grupo III Aniones que no precipitan ni con bario ni con plata; en los medios indicados: acetato, nitrato, nitrito, clorato, bromato y perclorato. C. CEPARACION SISTEMATICA En aniones carbonato debe identificarse en el problema original, puesto que se introduce al preparar la solución. Esta identificación se realiza liberando dióxido de carbono por acción de un acido mineral confirmando el dióxido de carbono con agua de barita. Aniones de grupo I se separan de los otros grupos por precipitación con una mezcla de acetato de calcio y de bario. El precipitado obtenido se trata con una mezcla de carbonato e hidróxido de sodio en disolución concentrada. BaSO4 + Na2CO3
⇒ ↓BaCO3 + Na2CO4
BaSO4 + 2NaOH
⇒ ↓Ba(OH)2 + Na2CO4
Esto permite obtener una disolución conteniendo las sales alcalinas de los aniones de este grupo, exenta de los cationes bario y calcio y de los aniones de los otros grupos.
III.
MATERIALES Y REACTIVOS Materiales: Vaso de precipitado
bureta
Tubos de ensayo
soporte universal
Gradilla
mechero de bunsen
Pipeta
embudo
espátula
papel filtro
Reactivos:
IV.
Acido nítrico concentrado
Peróxido de hidrogeno
Acido clorhídrico
Cloruro de bario
Acido nítrico
Sulfato de bario
Permanganato de potasio
Nitrato de plomo
Acido sulfúrico
Cloruro férrico
Nitrato de plata
Acido acético
Hidróxido de sodio
Bromuro de potasio
Carbonato de sodio
Nitrito de sodio
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. A 0.5 mL de solución problema IA se añade oro igual de acido nítrico concentrado y se hierve persistentemente para destruir todos los reductores que pueden interferir. Separar cualquier otro precipitado. Que forme, añadir al liquido claro 0.5 mL de reactivo nítrico molibdico. Calentar en baño maría. Precipitado amarillo indica presencia de fosfato. 2. A 5 gotas de solución problema IA neutro o ligeramente acido(si esta alcalino neutralizar con acido acético),se añade nitrato de plata hasta que no ppte. Más dejarte en reposo el ppdo. El oscurecimiento gradual del precipitado que termina siendo negro es por la presencia del tiosulfato. 3. A 1 mL de problema IA se agrega 2ml de acido clorhídrico 2.0M. si se tapa rápidamente con un papel de filtr5o con fenolftaleína coloreado por adición de solución 0.025M de carbonato de sodio. Calentar muy
suavemente, en presencia de carbonato se produce efervescencia y el papel de fenolftaleína se decolora por incidencia de dióxido de carbono desprendido. 4. Se pone en un tubo de ensayo muy limpio, si es posible nuevo, 1 mL de mezcla crómica se calienta y se moja las paredes del tubo en forme uniforme, se deja enfriar y se añade con precaución 30 4 gotas del problema IB. Se calienta nuevamente (no hervir), se hace resbalar el liquido el liquido por las paredes y si fluye de manera desigual como se hubiera grasa, hay fluoruro. 5. Si el problema es neutro o alcalino acidificar con 0.5mL de muestra, con gotas de acido clorhídrico 2M hervir y separar cualquier precipitado. Puede que quede formarse, adicionar ahora al liquido claro 5 gotas de cloruro de bario 1M y dejar en baño maría unos minutos. Precipitado blanco pulverulento que tarda en depositarse, indica sulfato. Para distinguir de otros precipitados, similares se agrega 2 gotas de acido clorhídrico concentrado y se hierve, el precipìtado de sulfato de bario persiste. 6. En la depresión de una placa se disuelve un cristalito de nitroprusiato de sodio en unas gotas de agua y enzima se añaden 2 gotas de solución IIA alcalino en presencia de sulfuro, aparece un color violeta intenso. 7. En la presencia de una placa se deposita una gota de nitrato de plomo y encima las suficientes de hidróxido de sodio 2M para que disuelva el precipitado inicial formado, sobre esta disolución de plúmbico se añaden 2 gotas de problema precipitado. Pardo negruzco en presencia de sulfuro. 8. A 5 gotas de problema IIA acidificar con HCl 2M y agregar gotas de solución FeCl3. Precipitado azul oscuro indica ferrocianuro. 9. Acidificar 5mL de solución problema IIB con HCl y agregar 5 gotas de FeCl3 color rojo oscuro indica tiocianuro. 10. A 5 gotas de `problema IIA se añade un cristal de sal de mohr y se acidula con HCl 2M. resulta un precipitado azul oscuro que indica ferricianuro. 11. Acidificar 5 mL de problema IIB con ácido acético y agregar unos cristalitos de nitrito de sodio y 5 gotas de cloroformo, agitar fuerte; obteniendo color violeta de la capa clorofórmica indica yoduro. 12. A 0.5 mL de problema añade 1mL de acido nítrico concentrado y se hierve persistentemente hasta reducir su volumen a 0.5 mL con este tratamiento el bromuro se oxidado a bromo, que sea marchado. Agregar
unos cristales de permanganato de potasio y tapar el tubo con papel de filtro humedecido con flureceina y bromuro de potasio, obteniendo color rosa sobre le papel esto afirma el cloruro. 13. En una placa se deposita 2 gotas de acido sulfanilico y otras 2 gotas de α-naftilamina, aparte en un tubo se acidifica el problema III neutralizado con acido acético y agua destilada hasta un mL y se agrega a los reactivos de la placa. Obteniendo color rosa a rojo indica nitrito. 14. En la depresión de una placa se coloca un poco de brucina solida(toxico), y unas gotas de acido sulfúrico concentrado, disolver con una varilla y agregar 4 gotas de problema III, mezclar, color rojo intenso que pasa a anaranjado luego a amarillo intenso indica presencia de nitrato V.
DATOS Y RESULTADOS
Carbonato: CO3 Todos los carbonatos a excepción de los alcalinos y el ion amonio son insolubles: CO3 + HCl ⇒ CO2↑ + 2 Cl + H2O CO3 + Hg(NO3)2 ⇒ ↓HgNO3(pardo rojiso) + 2 NO3 CO3 + Pb(NO3)2 ⇒ ↓PbNO3(blanco) + 2 NO3 Sulfato: SO4 SO4 + BaCl2 ⇒ ↓Ba SO4 (blanco) + 2Cl SO4 + Pb(CH3COO )2 ⇒ ↓PbSO4(blanco) + 2CH3COO SO4 + 2AgNO3 ⇒ ↓AgSO4 (blanco cristalino) + 2NO3 Nitrato, NO3: Todos los nitratos son solubles: NO3 ⇒ NO2↑(pardo rojiso) 2HNO3 + 6 FeSO4 + 3H2SO4 ⇒ 3Fe2(SO4)3 + 2NO↑ + 4H2O FeSO4 + NO ⇒ FeNO(SO4) (amarillo pardo) Con AI o Zn + NaOH ⇒ formación de amoniaco AI + NaOH + NO3 ⇒ NH3↑ + AI O2
Cloruro : ClLa mayoría delos cloruros son solubles en agua a excepción de Ag +, Pb+2,Hg2+2 Cl- + AgNo3 ⇒ ↓ AgCl(blanco) + NO3Cl- + H2SO4 ⇒ HCl ↑ (gas picante) + SO4-2 Fosfato: PO43Es incoloro y puede encontrarse en cualquier medio.
Formación de ppdo amarillo cristalino de fosfomolibdato amónico con el reactivo nítrico molibdico: PO43- + 12MoO4-2 + 3NH4+ + 24H+ ⇒ ↓(NH4)3 PMo12 O40 + 12H2O
Sultafo: S-2: Es incoloro y reductor y solo estable en medio alcalino. En medio acido origina H2S de olor desagradable, poco disociado y volátil.
Formación del complejo rojo violeta con el nitropruciato sódico, pentacianonitrociliferrato (III) de sodio. [Fe (CN)5 NO]-2 + S-2 ⇒ [Fe (CN)5 NOS]-4
Ferrocianuro: [Fe(CN)6] Tiene un de bicolor amarillo en disoluciones recién preparadas, por acción de la luz se oxida lentamente a ferricianuro. Es débilmente reductor.
Precipitación de ferrocianuro férrico, azul de Prusia por acción de una sal férrica. [Fe (CN)6 ]-4 + Fe+3 ⇒↓ Fe4 [Fe(CN)6]3
[
Precipitación de un complejo molibdoferrucianhidrico de color pardo rojiso voluminoso, que origina al tratar con molibdato amónico: Fe (CN)6 ]-4 + (NH4)4MoO4 ⇒↓ Fe (CN) 6(MoO2).2H2O
Ferricianuro : Fe(CN)6-3 Es de color Amarillo rojizo o amarillo pardusco en disoluciones concentrados. Es oxidante incluso en medio alcalino. Puede existir a cualquier valor de pH.
Formación de una coloración o ppdo azul (azul de turnbull), con el ion Fe (II). Fe (CN) 6 -3 + Fe+2
⇒ Fe3 [Fe(CN)6]2
Reducción ferrocianuro en medio alcalino con H 2O2 y precipitación de ferrocianuro de Ag en medio amoniacal 2Fe (CN)6-3 + H2O2 + 2OH- + 8Ag+ ⇒ 2Ag4 [Fe(CN)6] + 2H2O + O2
Nitrito NO+2: Es incoloro, da reacciones de oxidante y reductor y solo es estable en medio alcalino o neutro. Al acidular con acido sulfúrico origina acido nítrico de ligero color azul, el cual en caliente se dismuta en NO y HNO 3 según la reacción: 3HNO3 ⇒ HNO3 + 2NO + H2O
Las amina aromáticas primarias, como el acido sulfanilico, son diazotadas al estado de sales de diazonio por el nitrito en medio acido. El catión diazonio con α- naftilamina forma compuestos azoicos intensamente coloreados que va del rosa al rojo, según la cantidad de nitrito (reacción de Griess).
En medio acético diluido el nitrito reacciona con la tiourea con desprendimiento de nitrógeno y formación de SCN - , que se caracteriza por su reacción con Fe+3. NO2- + CS (NH2)2 ⇒N2 + SCN- + 2 H2O
Yoduro: IEs incoloro, reductor, estable en medio neutro y alcalino. Es incompatible en medio acido con todos los oxidantes: hipoclorito, ferricianuro, permanganato.
Origina ppdo amarillo intenso con Pb+2 y amarillo pálido con Ag+, insoluble en HNO3 y en amoniaco.
La facilidad de ser oxidado a yodo, es otro método para su reconocimiento, se extrae con cloroformo o tetra cloruro de carbono con color del rosa a rojo violeta.
VI.
CONCLUSIÓN En conclusión se llego a realizar las reacciones químicas analíticas de identificación de algunos aniones de presencia mas frecuente en muestras de análisis químico dando resultados como: fosfato (+), tiosulfato (+), carbonato(+), fluoruro (+), sulfuro(-), ferrocianuro(+), ferricianuro(-), tiocianato(+), yoduro(+), cloruro(+), nitrito y nitrato ambos resultan (+) Se observo las características y fenómenos que suceden en estas reacciones de identificación; don de uno de ellos es el cambio de coloración y la formación de precipitados como también el desprendimiento de gases y el olor fétido de los sulfuros.
VII.
BIBLIOGRAFÍA www.tipos de muestreo .COM ARANEO, A: Química analítica cualitativa. Editorial McGraw-Hill. Colombia 1981. ARONES .M E. QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA .Guía de estudios. UNSCH.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA
Facultad de ingeniería Química y Metalurgia Escuela de formación Profesional de Ingeniería Agroindustrial
INFORME Nº5 ANALISIS DE IDENTIFICACION DE ANIONES CURSO
:
ANALISIS QUMICO
PROFESOR
:
Ing. Hugo, ORIUNDO MAMANI
GRUPO
:
Viernes de 2 a 5pm
ALUMNOS
:
BARZOLA SIERRALTA, Yoel PEREZ RUIZ, Cléber DE LA CRUZ HINOSTROZA, Guido
AYACUCHO – PERÚ
2009
