Laboratorio #3 de Análisis Químico
FIGMM-UNI
Análisis de cationes del grupo II
I.
Parte Experimental
Materiales -
Vasos de precipitado
-
Tubos de ensayo
-
Embudo
-
Papel de fitro
-
Bagueta
-
Reactivos (HCl, a!", H#$H, %%%%%%%%&
Procedimiento
'&
Corregimos la la ac acide ide de de la la so soluci)n i)n in inicial *u *ue co contiene ca cationess de del grup grupo o ++, agre agrega gand ndo o gota gota a gota gota H#$H asta asta neutr neutrali aliar arla la y luego luego aadimos HCl%
HCl
↓ "oluci)n *ue contiene cationes del grupo ++
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!&
.adimos gota a gota a!" asta notar la formaci)n de un precipitdao y luego filtramos%
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Na2S
-
El precipitado de color marr)n oscuro esta formado por los sulfuros de los cationes del sub-grupo ++. (Hg", Pb", Bi!"/, Cu", Cd"& y los del subgrupo ++B (.s!"/, "b!"/, "b!"/, "n", "n"!&
/&
Transferimos el precipitado obtenido a un vaso con soluci)n de polisulfuro de amonio, posteriormente llenamos el contenido del vaso a un tubo y sometemos este contenido a bao mar0a por unos segundos y luego filtramos%
3
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-
. trav1s de la filtraci)n anterior separamos sub grupo ++. (precipitado& del sub grupo ++B (soluci)n&%
El precipitado puede contener2 Hg", Pb", Bi!"/, Cu", Cd", "3 y la soluci)n puede contener los tiosales (H #&/ .4"#, (H#&/"b"# y (H#&! "n"/%
/%'%
Transferimos el precipitado a un vaso *ue contiene H$/, calentamos ligeramente asta observar un cambio y luego enfriamos y filtramos%
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-
El precipitado obtenido esta compuesto de Hg" y "%
/%!%
. la soluci)n filtrada se le agreg) H!"$# y la calentamos asta observar desprendimientos de umos blancos, luego enfriamos, diluimos y filtramos% H2SO4
-
El precipitado blanco obtenido corresponde a Pb"$ #%
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/%/%
. la soluci)n la alcaliniamos con H#$H y se observa la formaci)n de un precipitado blan*uecino, luego filtramos%
NH4OH
-
El precipitado corresponde a Bi(OH) 3
/%#%
.aidmos gotas de 5C asta observar *ue la tonalidad de color aulada *ue presenta la muestra desapareca% 6uego agregamos gotas de a!" asta observar la formaci)n de un precipitado%
CN Na2S
-
El precipitado de color amarillo corresponde a Cd"%
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#&
6a soluci)n *ue contiene las tiosales es diluida y luego la cadificamos con gotas de HCl, calentamos y filtramos%
HCl
-
El precipitado obtenido puede contener .s"4, "b!"/, "b!"4, y "3
#%'%
Traspasamos el precipitado a un vaso *ue contiene HCl, calentamos ligeramente y filtramos%
!
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- El precipitado resultante contiene .s!"4%
#%!%
"e diluye la soluci)n asta *ue la concentraci)n de HCl contenido se apro7ime a !%#%
.plicamos C'V' 8 C!V! 9 7 '%: 8 !%# 7 V! V' 8 '%:ml
V! 8 #%!4ml
C' 8 9
"
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-
.adimos a la soluci)n #%!4ml de agua destilada% 6uego calentamos y aadimos gotas de a!" asta observar la formaci)n de un precipitado%
Na2S
-
El precipitado corresponde a "b!"4%
#%/%
Volvemos a diluir la soluci)n final asta *ue la concentraci)n de HCl se apro7ime a '%!%
.plicamos2 C'V' 8 C!V! C' 8 !%#
C! 8 '%!
V' 8 9%!ml
!%# 7 9%! 8 '%! 7 V! V! 8 '!%#ml
#
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-
.adimos '!%#ml de agua destilada a la soluci)n y luego gotas de a!" asta observar la formaci)n de un precipitado% Na2S
-
El precipitado corresponde a "n"!%
II.$O%ser&aciones ' otamos *ue para obtener una correcta precipitacion de los cationes del
grupo ++ debemos traba;ar en medio acido%
<=espu1s de obtener la precipitaci)n de los catines del grupo ++ debemos de !?
filtrar inmediatamente la soluci)n >ya *ue sino precipitarian los iones de n %
<.l no realiar correctamente la precipitaci)n de los cationes del grupo ++ de la soluci)n >despu1s no obtendriamos los precipitados correctos%
1(
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<otamos *ue los sulfuros de antimonio se disuelven por calentamiento en HCl concentrado> mientras *ue los sulfuros de ars1nico precipitan (E;m% .s!"4&
' otamos *ue despu1s de agregar gotas de HCl a la soluci)n *ue contiene H#$H ocurre una reacci)n e7ot1rmica> esto debido a la neutraliaci)n%
III.C)estionario 1.$*)+
caracter,sticas
re)ne
el reacti&o
de
-r)po H2S
para
ser
considerado reacti&o de -r)po /)e consideraciones de%en tener en c)enta al ser rempla0ado por Na2S . @n reactivo de grupo puede servir a*uel *ue responde determinadas e7igencias2 <=ebe acer precipitar los cationes casi cuantitativamente%
≈
%4%
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-!
!?,
*ue precipitan al Ba el
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!?
!?
"r ,el Ca y el Pb ,provocando complicaciones en el Analisis% .cidulando la soluci)n con el HCl se provoca la precipitaci)n de los cationes del grupo +,el cual *ueda separado de los demAs antes de empear la acci)n del H!"%
debido a esto la separaci)n de los cationes del grupo ++ es menos completa% Por eso , al final de la precipitaci)n, se debe diluir con un volumen igual de agua destilada fr0a y se vuelve a saturarla con H !" %
@tiliamos como reactivo a!" ya *ue, cuya acci)n sobre los sulfuros del sub grupo de ars1nico lleva a la formaci)n de tiosales% En comparaci)n con el sulfuro de amonio ,idroliado practicamente por completo en soluciones acuosas, el sulfuro s)dico en tanto *ue sal formada por el mismo Acido (H!"&, pero por una base mas fuerte, se somete muco menos a la idrolisis (en particular, en presencia de sosa cAustica &%Por eso, la -!
soluci)n de a!" contiene iones " en una concentraci)n muco mayor *ue las soluciones de (H#&!" o (H#&!"! %
2.$ *)+ eectos podr,an prod)cirse si al o%tener el precipitado de todos los s)l)ros del -r)po II no se iltra inmediatamente. "i el precipitado de los sulfuros de los cationes del grupo ++ se de;a en contacto con la soluci)n ,se observa una precipitac0on ulterior del sulfuro de inc% =ebido !?
a eso el Dn puede resultar FperdidoFF%Para evitar tal efecto es indispensable
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separar el precipitado de los sulfuros a partir de la soluci)n enmediatamente despu1s de lograr su precipitaci)n completa% 6a causa de la precipitaci)n posterior del sulfuro de inc reside en la adsorci)n, !-
a partir de la soluci)n, de los iones " por las particulas de los sulfuros de los cationes del grupo ++%Gracias a esto, la concentracion de los aniones mencionados resulta ser muco mayor en la suprficie de dicas particulas *ue en la soluci)n y en el producto de las concentraciones de "
!-
!?
y Dn e7cederA
del valor del P"Dn" %=e esta manera tendra lugar un desprendimiento del sulfuro de inc en la superficie de los precipitados de otros sulfuros, aun*ue en ausencia de estos ltimos, con el mismo valor del pH dico desprendimiento no debe tener lugar%
3.$rate so%re el anion S2$ como precipitante relacin con la acide0 de la sol)cin el prod)cto de la sol)%ilidad del correspondiente s)l)ro metlico.
4.$*)+ comportamiento maniiestan los s)l)ros del s)% -r)po II7 en )n medio alclino )rte El sulfuro de idrogeno en un medio neutro y mas an en uno alcalino no precipita los sulfuros de los iones del sub grupo de ars1nico ( sub grupo ++B&%Como se entiende, 1stos tampoco precipitan con un e7ceso de (H #&!" o a!",
ya
*ue
en
estos
casos
se
correspondientes%
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forman
soluciones
de
tiosales
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5.$omando como reerencia la adicin de CN a la sol)cin /)e contiene los iones C)
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Cd .9*)+ se p)ede airmar so%re la esta%ilidad de los
comple:os o%tenidos !?
-El 5C al principio forma con el Cu un precipitado amarillo de Cu(C& ! , el cual, sin embargo, es inestable y enseguida se reduce a cianuro de cobre (+& Cu(C& de color blanco% Este ltimo se diluye en un e7ceso de cianuro dando −3 lugar al formaci)n del comple;o [ Cu (CN ) 4 ] 2 Cu
2+
+ 2CN − → Cu (CN ) 2 ↓
2Cu (CN ) 2 ↓→ 2CuCN ↓ + (CN ) 2 ↑ CuCN
↓ +3CN − → [ Cu (CN ) 4 ] 3−
El comple;o es muy estable, lo *ue se aproveca en el anAlisis para la separaci)n de los iones de cobre y cadmio%
2+
+ 2CN − → Cd (CN ) 2 ↓
Cd (CN ) 2
↓ +2CN − → [ Cd (CN ) 4 ] 2− !?
-
El comple;o de cianuro de cadmio se disocia parcialmente en Cd y C %Entre !?
tanto la concentraci)n de Cd en la soluci)n resulta suficiente para *ue por acci)n del H!" el producto de solubilidad del Cd" *uede sobrepasado y se forme el precipitado%
. diferencia del cianuro de cadmio comple;o, el comple;o de cobre es muy estable y no se descompone por el H !"% Esto da la posibilidad de identificar el
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!?
Cd durante el anAlisis , sin separar el Cu % Con este fin, una mecla de comple;os amoniacales de cadmio y cobre se trata con una soluci)n de 5C, 2+ aadiendola asta la desaparici)n de la coloraci)n aul del ion [ Cu ( NH 3 ) 4 ] y 2+ ! o / gotas de e7ceso% El comple;o [ Cu ( NH 3 ) 4 ] se transforma en otro mas
3− estable [ Cu (CN ) 4 ] %"i despues de agregar
!
el 5C se de;a pasar H " a !?
trav1s de la soluci)n ,entonces> enpresencia del Cd precipitado caracteristico amarillo de Cd"%
I;.$ 7i%lio-raia
•
!emimicroanalisis Químico "ualitatio
‘
V%% .le7eiev Cap0tulo V+ pag%#/'---#:I •
.rtur +% Vogel Cap0tulo +++ pag%!4:---!J:
15
se formara de un
