UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD: INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALURGÍA ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERÍA DE MINAS ASIGNATURA
:
QUÍMICA ANALÍTICA
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re INTRODUCCI8N El presente informe titulado REACCIONES DE LOS CATIONES DEL GRUPO
DE CO9RE,
compre comprende nde fundam fundament entalm almente ente el estudi estudio o de los princi principal pales es método métodoss
analíticos de identificación de cationes en solución, en este caso del grupo del cobre; dicho estudio es de suma importancia, ya que nos permite como alumnos familiarizarnos con las reacciones que se han llevado a cabo en el laboratorio, y de esa manera nos encontraremos en la capacidad de identificar los cationes, cuando se tenga que realizar el análisis de estos cationes en una determinada muestra. na muestra está constituida por la mena !sustancia mineral" y la ganga !no son minerales metálicos", ya que de dicha mena puede obtenerse económicamente un metal, lo cual el
e!$&"o "e #a "en$fcacn "e #o! ca$one! nos ayudara a obtener dicho metal.
#inalmente en nuestro informe de la práctica realizada en el laboratorio, se considerará lo siguiente$ siguiente$ marco teórico, teórico, materiales materiales y reactivos, reactivos, procedimiento, procedimiento, cálculos y resultados, resultados, conclusiones, sugerencias y ane%os.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re O9/ETI*OS a; O9/E O9/ETI TI*O *O GEN GENER ERAL AL •
&ograr la identificación de los cationes del grupo del cobre en la solución preparada por el docente, mediante la marcha analítica sistemática.
(; O9/ET O9/ETI* I*OS OS ESPEC ESPECÍF ÍFICO ICOS S 'istin ingu guir ir los los dist distin into toss prec precip ipit itad ados os,, colo colore res, s, y fact factor ores es que que ayud ayudan an al 'ist reconocimiento de los compuestos formados, que se obtienen mediante reactivos que producen reacciones con los iones del C&<0, P(<0, -%<0, C"<0 = 9<3.
(econocer la presencia de -% en una muestra, observando las características físicas del precipitado que forma, en este caso observaremos un precipitado de color gris que es el )g en presencia de )g*+l* !precipitado blanco".
(econocer la presencia de P( en una muestra, observando las características físicas del precipitado que forma, en este caso observaremos un precipitado de color negro que es el i.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re REACCIONES DE LOS CATIONES CATIONES DEL GRUPO DEL CO9RE I) MARCO TE8RICO CONCEPTUAL El grupo 22 está formado formado por dos sub grupos$ sub grupo grupo 2234 o sub grupo del co br e !) g 5* ,6 b 5* , i 75 , +u 5* y + d 5* " y sub grupo 223 o sub grupo del arsénico !4s57, 4s58, 1b57, 1b58, 1n5* y 1n59", la divis divisió ión n de dell grupo grupo 22 en dos sub grupo gruposs se debe a que los sulfuros sulf uros de los cationes cationes del sub grupo 223 son solu solubles bles con poli sulfu sulfuro ro de amoni amonio o !)9"*1:, a) o en !)9"*+7, mi mien entr tras as qu quee lo loss ca cattio ione ness de dell sub gr grupo upo 22 2234 34 so son n prácticamente insolubles insolub les en estas sustancias. na solución preparada puede contener
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re +u5*, 6b5*, )g5*, +d5* y i57 Ca$one!: +u
a; Reaccone! "e# on co(re: A% < 1e utiliza una solución de sulfato de cobre$ +u19.
a)2) Con !&#f&ro "e 6"ro%eno: 1e forma un pp negro de sulfuro de cobre +u1, soluble en )7 diluido caliente y en solución de A+.
+u19 5 )*1
+u1 5)*19
7+u1 5 B)7
7+u!7"* 5 9)* 5 * 5 71
a)0) Con !o#&cn "e 6"r"o "e !o"o: 1e forma un pp azul de hidró%ido c
+u19 5 *a *a) )
+u!)" * 5 +alor
+u ! ) " * 5 a * 1 9 +u 5 )*
a)3 Con !o#&cn "e 6"r"o "e amono: 1e obtiene un pp celeste de sal básica .
de cobre, +u19.+u!)"*, soluble soluble en e%ceso e%ceso de reactivo reactivo formándose formándose el compleCo sulfato tetraminc
*+u1 5 *) )
+u1 .+u !)" 5 !) " 1
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re a)) Con !o#&cn "e =o"&ro "e 'o$a!o: 6recipita yoduro cuproso se produce de color blanco, +u*2*. 1in embargo, el yodo liberado tiDe de pardo toda la mezcla. *+u19 5 9A2
+u*2*
5 *A *19
a)) Con !o#&cn "e !&#focan&ro "e 'o$a!o o amono: 1e produce un pp negro de sulfocianuro c
+u !+"* 5
!)9"*19
+u* !+1"* 5 *)+1 5 )*19
a)>) +on hierro, si se introduce un clavo de hierro en una solución de sal c
#e19 5 +u
En!a=o! 'or a !eca: En!a=o a# !o'#e$e: +uando los compuesto de cobre se calientan con carbonato de
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re (; Con !o#&cn "e c#or&ro e!$anno!o: 1e produce un pp blanco de cloruro mercurioso, )g*+l*, solubl solublee en e%ceso e%ceso de reacti reactivo vo con despre desprendim ndimien iento to de mercur mercurio io metáli metálico co finamente dividido de color gris. *)g+l* 5 1n+l*
)g*+l* 5 1n+l9
)g*+l* 5 1n+l*
*)g 5 1n+l9
c; Con !o#&cn "e 6"r"o "e !o"o: 2nicialmente se obtiene un pp de color roCizo de cloruro básico que luego se convierte, por e%ceso de reactivo, en o%ido merc
)g 5 *a+l 5 )*
"; Con !o#&cn "e 6"r"o "e amono: 1e obtiene un pp blanco de cloruro amino merc
)g!)*"+l 5 )9+l 5 *)*
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re Reaccone! con e# on (!m&$o: 9<3 1e utiliza una solución de nitrato de bismuto: 9@NO3;3
a; Con !&#f&ro "e 6"ro%eno: 1e produce un pp pardo de sulfuro de bismuto, i*17, insoluble en ácidos diluidos en frio y en solución de sulfuro de amonio, soluble en ácido nítrico diluido caliente y en ácido clorhídrico c lorhídrico concentrado a ebullición. *i!7"7 5 7)*1
i*17 5 /)7
i*17 5 B)
*i!7"7 5 * 5 71 5 9)*
(; Con !o#&cn "e 6"r"o "e !o"o: 1e produce un pp de hidró%ido de bismuto, i!)"7, soluble en ácidos. 6or ebullición se torna blanco 3 amarillento debido a la deshidratación parcial. 1i a este pp se le agrega peró%ido de hidrogeno, se produce ácido bism
i!)"7 5 7a7
i!)"7 5 +alor
i!)" 5 )*
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re e; Co Con n !o#&c !o#&cn n "e e!$an e!$ann n$o $o "e !o" !o"o: o: En soluciones frías se obtiene un pp negro de bismuto finamente dividido. El reactivo se prepara agregando una solución de hidró%ido de sodio a una solución de cloruro estannoso hasta que se disuelva el pp inicial blanco de hidró%ido estannoso. 1n!)"* 5 *a) *i!7"7 5 /a) 5 7a*1n*
a*1n*
5 *)*
*i 5 7a*1n* 5 /a7 5 7)*
f; Con a%&a: las soluciones de sales de bismuto al verterse sobre gran volumen de agua se produce un pp blanco de una sal básica de bismuto, soluble en ácidos minerales diluidos e insolubles en ácido tártrico !diferencia del antimonio" y en soluciones de hidró%idos alcalinos !diferencia del estaDo". i!7"7
5 )*
i+l7 5 )*
En!a=o! 'or a !eca:
!i"7 5 *)7 !i"+l
5 *)+l
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re +d19 5 *)9)
+d!)"* 5 !)9"*19
+d!)"* 5 !)9"*19 5 *)9)
-+d!)7"9019 5 9)*
"; Con !o#& !o#&cn cn "e can&r can&roo "e 'o$a! 'o$a!o: o: 1e obtiene un pp blanco de cianuro de cadmio, +d!+"*, soluble en e%ceso de reactivo dando el compleCo de cadmiocianuro de potasio, A *-+d!+"90. 6or disociación del compleCo, se produce una concentración suficientem suficientemente ente grande de iones de cadmio dando con el sulfuro sulfuro de hidrogeno hidrogeno un pp amarillo de sulfuro de cadmio !diferencia del cobre". +d19 5 *A+
+d!+"* 5 A *19
+d !+" * 5 *A+
A *-+d!+"90
A *-+d !+"90 5 )*1
+d1 5 *A+ 5 *)+
e; Con !o#& !o#&c cn n "e !&#fo !&#foca can&r n&roo "e amon amono: o: o se produce ning
En!a=o! 'or a !eca:
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re c; El filtrado del tratamiento con ácido nítrico contiene los nitratos de plomo, bismuto, ";
cobre y cadmio. 6b!7"*, i!7"7, +u!7"* y +d!7"*. &a adición de un e%ceso de solución concentrada de hidró%ido de amonio, conduce a la precipitación del 6b!)"* y i!)"7 y a la formación de sales compleCas solubles de -+u!)7"90!7"* y -+d!)7"90!7"*. 6b!7"* 5 *)9)
6b!)"* 5 *)9 7
i!7"7 5 7)9) *+u!7"* 5 *)9)
i!)"7 5 7)9 7 +u!7"*.+u!)"* 5 *)9 7
+u!7"*.+u!)"* 5 *)9 7 5 /)9) +d!7"* 5 *)9) +d!)"* 5 *)9 7 5 *)9)
*-+u!)7"90!7"* 5 B)*
+d!)"* 5 *)9 7 -+d!)7"90!7"*
5
9)*
e; El filtrado del tratamiento con e%ceso de )9), se puede contener los compleCos amoniacales de cobre y cadmio. 1i la solución es incolora está ausente el cobre. El
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re ionización ionización secundaria del ion compleCo, compleCo, -+u!+" -+u!+"903*, es insufi insuficie ciente nte
para para alcanza alcanzarr el
producto de solubilidad del +u1 en solución de )*1, y por tanto no hay precipitación. 6or otra parte, el cadmiocianuro de potasio es relativamente inestable, y la concentración de los iones cadmio que provienen de la disociación secundaria del -+d!+"903* es suficiente para sobrepasar sobrepasar el producto producto de solubilidad solubilidad del +d1 cuando cuando se hace pasar por la solución solución )*1 lográndose su precipitado. A 7 -+u !+"90
7A 5 5 -+u !+9"370
7A 5 5 +u5 5 9+3
A * -+d !+" 90
*A 5 5 -+d !+" 903*
*A 5 5 +d5* 5 9+3
residuo duo del del trat tratam amie ient nto o con con e%ces e%ceso o de )9) puede puede contener contener 6b!)" 6b!)"* y f; El resi i!)"7. El cale calent ntam amie ient nto o con con 8ml 8ml de solu soluci ción ón de a) a) cond conduc ucee a la solubilizarían del 6b!)"* formándose plumbito de sodio incoloro, mientras que el i!)"7 permanece inalterable. &a adición, al filtrado incoloro, de ácido acético y luego solución de A *+r9 precipita 6b+r9 de color amarillo. 6b!)"* 5 *a)
a*6b* 5 *)*
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re II) MATERIALES Y REACTI*OS a; MAT MATERIA ERIALE LES: S: * Erlenmeyer * vasos de *8H ml > embudo Iradilla con tubos de prueba 6isceta 6inza ? tubo 6inza ? vaso =arilla de vidrio (; REACTI*OS: HgCl
2
CuSO
4
NO Pb ( ¿¿ 4 )2
¿
NH 4 OH
0.5 M
)
¿
0.5 M
¿
)
0.5 M
¿
)
0.5 M
¿
)
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re los iones presentes, en la solución asignada por el docente. 6ara este grupo el reactivo precipitante es el
H 2 S
:
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re 2 +¿ (eacciones del ion cobre$ Cu¿
1e emplea la solución de sulfato de cobre CuSO 4
< H S → 2 +¿
CuS↓
2
< H SO 2
4
(eacciones del ion merc
1e emplea la solución de cloruro merc
2 H 2 S →
<
3
(eacciones del ion bismuto$
Hg3 S2 Cl2 ↓
( NO ) < 3 3
4 HCl
+¿ ¿
Bi
1e emplea la solución del nitrato de bismuto$ 2 Bi
<
3 H 2 S →
2+¿ (eacciones del ion cadmio$ Cd ¿
Bi ( NO 3)3 BI 2 S 3 ↓
<
6 H NO 3
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re 4 precipitado !negro" q se obtiene se le aDade agua 5 agua regia o )+l, previamente preparado y se obtendrá un precipitado, si el precipitado es de color negro gris es 're!enca
"e -%)
NO3 ¿2 NO3 ¿2 NO3 ¿2 El filtrado filtrado del paso anterior puede contener Cu ¿ , Pb ¿ , Cd ¿
NO3 ¿3 Bi ¿
se
agrega un e%ceso de solución concentrada de hidró%ido de amonio hasta que no haya más precipitado. K se procede a filtrar. OH ¿2 residuo puede puede contener contener Pb ¿ El residuo
o
OH ¿3 Bi ¿ . 1e calienta con 8 ml de solución de
hidró%ido de sodio y se filtra.
El residuo puede contener
OH ¿3 Bi ¿ para comprobar su presencia se aDade una
solución de estaDito de sodio sobre el filtro y si el precipitado se ennegrece
're!enca "e# 9)
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re I*) C.LCULOS Y RESULTADOS )2) RESULTADOS:
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re MARC-A ANALÍTICA DE LOS CATIONES DEL GRUPO DE LA PLATA C&<<, P(<<, -%<<, 9<<<, C"<< <-C#@"#&"o;
'' C&S, P(S, -%S, 90S3, C"S 5 ) )7 7 diluid diluido o !> !>$* $*"" 5 *37 minutos. ''
-%S
1olución !desechar"
So#&cn C&<<,
P(<<, 9<<<, C"<< '' P(@O-;0, 9@O-;3
5 4gua regia o 5 )+lcc 5 A+l7!s" 5 calor !hervir"
So# [+u!)7"9]!7"*, [+d!)7"9]!7"*
5 a) 5 +alor.
'' 9@O-;3 ↓
< N-O- en #%ero ece!o)
5a*1n*
P(<< So# 5 +) +) 7
!dil"
5 A *+r9.
Pre!enca "e -%
So# A 5 +)7+) 5 A 9[#e!+"/].
↓
So# 9 5A+ gota agota hasta decolorar. 5 )*1.
↓
&uego de la realización de los diversos procedimientos indicados pudimos observar que$
Pre!enca "e 9
AJ9
+u*[#e!+"/]
↓
Pre!enca "e P(
En la práctica$ en las reacciones se observó que los colores que tomaron los precipitados coincidieron con la guía de práctica. En el análisis análisis de la solución solución se encontró la presencia presencia de los iones$ iones$ i555, i555, )g55 y 6b55 y debido a los colores, colores, y forma Pre!enca de los "e C"
Pre!enca "e C&
precipitados, propiedades características características de estos compuestos formados.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re 6ara el reconocimiento se sigue los pasos que indican en la guía y se observa que se forma un precipitado blanco grisáceo y por otra parte para el reconocimiento también se puede puede hacer con la moneda y se deposita mercurio mercurio en la moneda la cual se ve que la moneda es plateada. plateada.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re CONCLUSIONES 1e logró el reconocimiento de los distintos cationes de este grupo por medio de la práctica de las reacciones, ya sea cuando se encuentre solos o mezclados en soluciones suministradas por el docente.
1e comprobó que el reactivo precipitante de este grupo es muy importante para la determinación de compuestos en formas de sulfuros. En este análisis se demuestra que el obCetivo primordial de estas reacciones es la identificación de los iones del grupo que pertenecen, y por lo tanto no se determina las cantidades cantidades o porcentaCes que se encuentran en la solución. solución.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re SUGERENCIAS tilizar con sumo cuidado los materiales y?o reactivos en cualquier práctica por lo que demuestra que un mal uso conlleva al error. +onsultar al docente que reactivo se puede utilizar en reemplazo del que originalmente estaba propuesto. &eer detenidamente la parte teórica de la práctica, para tener la absoluta certeza de qué es lo que se quiere hacer en el laboratorio. 6lanificar cada grupo antes de eCecutar la práctica. 1eguir el procedimiento tal como lo indique la guía puesto que este es un análisis sistemático, que necesita orden en la eCecución cuidando siempre de que no se e%ageren en las cantidades.
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re 9I9LIOGRAFÍA
'I&41 4.1Loog, 4.1Loog, Muímica 4nalítica, Edic. NO, Edit. PcIraQ )ill.
4(G)( 2. =ogel, =ogel, Muímica 4nalítica +ualita tiva, Edit. Aapelusz.
&2=E(4 'E &4 +(R Edgar, 4nálisis de +ationes en 1olución 3 *HHH.
&2=E(4 'E &4 +(R +(R Edgar, Muímica 4nalítica +ualitativa S 4nálisis preliminarF. )uaraz 3 >TTT.
1eparata O H*. )uaraz
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re
ANEXOS
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re
ANALISIS DE CATIONES DEL GRUPO DEL CO9RE
>.
A #a m&e!$ra a ana#5ar !e #e aKa"e -C# "#) Ma! -0S en e!$e ca!o !e #e aKa" aKa " Na0S, $o"o e!$ e!$ee 'ro 'roce! ce!oo !e rea#5a en ca#en$e)
0) L&e%o "e aKa"r #o an$eror en ca#en$e !e forma &n 'rec'$a"o ne%ro e# c&a# !e com'r&e(a ara! ece! con e# reac$ reac$o o 'rec'$an$e 'rec'$an$e 'ara er ! e!$ com'#e$amen$e 'rec'$a"o)
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re
4.
A #a 'rec'$acn "e co#or ne%ro &e ene a !er #o! !&#f&ro! !e #e aKa"e -NO3 "#) con &na re#acn "e 2:0 con e# a%&a #&e%o "e 'a!ar $o"o #o 'o!(#e en !& $o$a#"a" !e ca#en$a 'or 0?3 mn)
5.
L&e%o "e o($ener &n 'rec'$a"o en e!$e ca!o "e co#or ne%ro , no! n"ca #a 're!en 're !enca ca "e me merc& rc&ro ro !e #e 6ac 6acee f#$rar 6acen"o 'a!ar #o !o#&(#5a"o con$enen" con$e nen"oo #o! one one!! co(re co(re,, '#om '#omo, o, (!m&$o, = ca"mo
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re
7.
A# aK aKa" a"r r N-O- !e forma &n 'rec'$a"o me"o (#an&ecno e# c&a# con$ene a# '#omo = a# (!m&$o = 'a!a en fo form rmaa "e !o !o#& #&c cn n e# co co(r (ree = ca"m ca" moo car carac$ ac$er er!$ !$co co 'or $en $ener er &n co#or a5&#a"o #o c&a# no !e 're!enca, "e e!$e mo"o "e!car$amo! #a 're!enca "e e!$o! me$a#e! en #a m&e!$ra)
8.
En e# 'rec'$a"o !e #e aKa"e NaOm! ca ca#o #orr #o c& c&a# a# fo form rmaa o$ro 'rec'$a"o = &na !o#&cn e# c&a# !e f#$r f #$raa = !e o($ o($en enee 'or !e'ara" !e'ara"oo e# (!m& ( !m&$o $o "e# '#o '#omo mo er erf fcam camo! o! #a 're!en 're !enca ca "e# (! (!m& m&$o $o aKa aKa"e "en"o n"o Na0SnO0 #o c&a# reaccona forman"o forman"o
Reaccone! "e #o! ca$one! "e# %r&'o "e# co(re
9.
E!$o &n E!$o &n$o $o con o$ o$ra! ra! 'r& 'r&e(a e(a!! m m!! "em&e!$ra #a 're!enca "e e!$e me$a# me$a# en #a m&e!$ra)
A #a !o !o#& #&c cn n !e #e aK aKa" a"ee C-3COO- ma! 0CrO #o c&a# forma &n 'rec'$a"o "e co#or amar##o a! !e "em&e!$ra #a 're!enca "e# '#omo en #a m&e!$ra, e!$o !e erfca con o$ra!
10.
