UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUA UNAN-LEON FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS CARRERA DE FARMACIA
Trabajo de análisis farmacéutico I. Marcha analítica: 1. Grupo I de aniones 2. Grupo III de cationes Dirigido a: Lic.Yader Sánchez Elaborado por: y
Georgina
y
K atya atya
y
Yadira
y
Elton
Ruiz Delgado
Ruiz Miranda Salmerón Mendoza
Osvaldo Vargas
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L A
L I B E R T A D
P O R
L A
U N I V E R S I D A D }
Marcha Analítica El método ideal para la determinación de la presencia de un cierto ión en una solución, consiste en utilizar reactivos específicos de dicho ión, Con el fin de utilizar el mínimo número de reactivos y que además no se produzcan interferencias, se desarrollaron las Marchas Analíticas, ya sea de aniones o cationes. IDENTIFICACION DE CATIONES DEL GRUPO III
Para el procedimiento para la identificación de cationes es más largo largo que el de aniones, aniones, ya que primero se precipita precipita cada grupo después se separan los los cationes entre si y se identifican, sin embargo pata la identificación identificación de aniones aniones se trabaja directa directamente mente sobre la la muestra con reactivos analíticos específicos que reaccionan con el anión de interés. Los cationes de este grupo no son precipitados por los reactivos de grupo correspondientes a los grupos I y II pero son precipitados, en solución alcalinizada con hidróxido de amonio, en presencia de cloruro de amonio por sulfuro de amonio. Estos cationes con excepción del aluminio y cromo que son precipitados como hidróxidos debido a la hidrólisis total de sus sulfuros en solución acuosa, precipitan como sulfuros. El hierro, aluminio y cromo son precipitados como hidróxidos por la solución de hidróxido de amonio en presencia de cloruro de amonio, mientras que los otros metales del grupo permanecen en solución y pueden ser precipitados después por el sulfuro de amonio. Por eso es común subdividir este grupo en el grupo del hierro (hierro, aluminio y cromo) o grupo IIIA y en el grupo de Zinc (níquel, cobalto, manganeso y zinc) o grupo IIIB Obtener la separación e identificar cada uno de los cationes del tercer grupo: Fe2+, Ni2+, Ca2+, Al3+, Cr3+, Mn2+ y Zn2+ A la disolución que contiene los cationes del Grupo III y siguientes le añadimos NH3 y NH4Cl, precipitando los cationes del Grupo IIIA: Fe (OH)3 (rojo), Al(OH)3 (blanco), Cr(OH)3 (verde). Para identificar los cationes del Grupo IIIA se añade NaOH y H2O2, de tal forma que el Fe (OH)3 no se disuelve, pero el resto dan AlO2-, CrO2- (aunque con el H2O2 da CrO42-). Para reconocer el hierro se disuelve ese precipitado en HCl y se divide en dos posiciones: a una de ellas se le añade KSCN (si existe hierro se origina un precipitado de color rojo escarlata intenso), y al la otra porción se le añade K 4(CN6)Fe (si existe hierro se forma un precipitado de color azul oscuro azul de prusia). A la disolución que contiene el aluminio y el cromo añadimos HCl hasta pH neutro; a continuación se le añade NH3 y precipita Al(OH)3; para poder verse esta disolución se le echa rojo Congo, añadimos HCl, el rojo Congo pasa a color azul, añadimos NH3, el rojo Congo azul vuelve a ser rojo y el Al(OH)3 se vuelve rojo. Sobre la disolución echamos H2S y NH3, quedando precipitados los cationes del grupo IIIB: MnS (rosa), CoS (negro), NiS (negro) y ZnS (blanco), quedando aparte los de los Grupos IV y V. Sobre los precipitados echamos HCl, quedando por un lado Mn2+ y Zn2+, y por otro NiS y CoS. En el primer tubo con NaOH y H2O2 da ZnO22- y un precipitado marrón de MnO2. Para
reconocer el zinc se trata con H2S dando un precipitado blanco de ZnS; también se puede echar Montequi A y Montequi B dando un precipitado de color violeta. En el segundo tubo echamos agua regia, dando Ni2+ y Co2+. A una de las porciones se neutraliza con NH3 y se sigue agregando hasta pH básico y después echamos dimetilglioxima; si existe Ni2+ se forma un precipitado rosa. Para el Co2+ primero se neutraliza con NH3, se tampona con ácido acético y acetato de sodio junto con KSCN; si agregamos acetona la fase acetónica toma un color azul.
y
GRUPO
DEL HIERRO (grupo IIIA)
Hierro, Fe
El hierro puro es un metal blanco plateado, tenaz y dúctil. El hierro se disuelve en ácido clorhídrico concentrado o diluido y en ácido sulfúrico diluido con desprendimiento de hidrógeno y formación de sal ferrosa, con ácido sulfúrico concentrado y caliente se produce dióxido de azufre y sulfato férrico. Con ácido nítrico diluido en frio se obtienen los nitratos ferrosos y de amonio, mientras que con ácido más concentrado se produce sal férrica y el óxido nitroso u óxido nítrico, según sean las condiciones experimentales. El ácido nítrico concentrado no reacciona con ácido nítrico diluido ni desplaza el cobre de una solución de sal de cobre. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe H2SO4 (dil.) FeSO4 + H2 2Fe +6H2SO4 (conc.) Fe2 (SO4)3 + 6H2O + 3SO2 4Fe + 10HNO3 (frio, dil.) 4Fe (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Fe + 4HNO3 (conc.) Fe (NO3)3 + NO + 2H2O 4Fe + 10HNO3 4Fe (NO3)2 + N2O + 5H2O El hierro forma dos series importantes de sales: las sales ferrosas que provienen del óxido ferroso, FeO, en las que el metal es divalente, y las sales férricas provienen del óxido férrico, Fe2O3, que contienen hierro trivalente. Aluminio, Al
El aluminio aluminio es un metal blanco, dúctil y maleable, su polvo es gris. El ácido nítrico hace pasivo pasivo al metal, lo que puede ser debido a la formación de una película protectora de óxido. Se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico (diluido o concentrado) con desprendimiento de hidrógeno. Con hidróxidos alcalinos se forma una solución de aluminato.
2Al + 4H2SO4 Al2 (SO4)3 +SO2 + 2H2O 2Al + 6HCl 2AlCl2 + 3H2 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 2 NaAlO2 + 3H2 El aluminio forma solamente una serie de sales que provienen del óxido, Al2O3 Cromo, Cr
El cromo es un metal blanco, cristalino, es poco dúctil y maleable. El metal es soluble en ácido clorhídrico produciendo un cloruro cromoso, CrCl2, azul en ausencia de aire, pues si no se forma el cloruro crómico, CrCl3, se desprende hidrógeno. El acido sulfúrico diluido reacciona en forma similar formando sulfato cromoso, CrSO4, en ausencia de aire y sulfato crómico, Cr2 (SO4)3, en presencia del aire. El ácido sulfúrico concentrado y el nítrico concentrado o diluido motivan la pasividad del metal. y
GRUPO
DEL ZINC (grupo IIIB)
Cobalto, Co
El cobalto es un metal magnético de color gris acerado. Se disuelve lentamente en ácido sulfúrico o clorhídrico diluido en caliente, y más rápidamente en ácido nítrico, formando compuestos cobaltosos que provienen del óxido de cobaltoso, CoO. Existen otros dos óxidos: el óxido cobáltico, Co2O3,del que derivan los compuestos cobálticos, extremadamente inestables, y el óxido cobaltoso. Todos los óxidos de cobalto se disuelven en ácidos formando sales cobaltosas. Co2O3 + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 3H2O Co3O4 + 8HCl 3CoCl2 + Cl2 + 4H2O Níquel, Ni
El níquel es un metal duro, blanco plateado, es dúctil, maleable y muy tenaz. Los ácidos clorhídrico o sulfúrico diluidos o concentrados lo atacan lentamente, el ácido nítrico diluido lo disuelve fácilmente, pero si es concentrado motiva su pasividad. Ni2O3 + 6HCl 2NiCl2 + 3H2O + Cl2
Manganeso, Mn
El manganeso es un metal grisáceo de apariencia similar al hierro fundido. Reacciona con el agua caliente dando hidróxido de manganoso e hidrógeno. Los ácidos minerales diluidos y también el ácido acético lo disuelven produciendo sales de manganeso e hidrógeno. Con ácido sulfúrico concentrado caliente se desprende dióxido de azufre. Se conocen 6 óxidos de manganeso: MnO, Mn2O3, Mn3O4, MnO2, MnO3 y MnO7. Todos los óxidos se disuelven en ácido clorhídrico caliente y en ácido sulfúrico concentrado. Mn + 2HCl MnCl2 + Mn MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O Mn2O2 + 8HCl 3MnCl2 + Cl2 + 4H2O 2MnO3 + 4H2SO4 4MnSO4 + O2 + 4H2O 2Mn3O4 + 6H2SO4 6MnSO4 + O2 + 4H2O 2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O Zinc, Zn
El zinc es un metal azulado, El puro se disuelve muy lentamente en ácidos, la reacción se acelera por la presencia de impurezas, o contacto con platino o cobre, producidos por el agregado de algunas gotas de soluciones de las sales de estos minerales. Se disuelve en nítrico muy diluido, pero sin desprendimiento gaseoso, aumentando la concentración del ácido se desprende óxido nitroso u óxido nítrico. El zinc se disuelve también en soluciones de hidróxidos alcalinos con desprendimiento de hidrógeno y formación de zincatos. Zn + H2SO4 ZnSO4 +H2 4Zn + 10HNO3 4Zn (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 4Zn + 10HNO3 4Zn (NO3)2 + N2O + 5H2O 3Zn + 8HNO3 3Zn (NO3)2 + 2NO + 4H2O Zn + 2H2SO4 ZnSO4 + SO2 + 2H2O Zn + 2NaOH Na2ZnO2 + H2
Diagrama de la Marcha del Tercer Grupo
Marcha del Tercer Grupo
Cationes: Fe+3, Fe+2, Al+3, Cr+3, Co+2, Ni+2, Mn+2, Zn+2.
Añadir NH4Cl + exceso de NH4OH
Cationes: Fe+3, Fe+2, Al+3, Cr+3, Co+2, Ni+2, Mn+2, Zn+2. Fe(OH)3, Fe(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3, Co(NH3)6+3, Ni(NH3)6+2, Zn(NH3)4+2, Mn+2 Rojo verde blanco verde ámbar azul incoloro + H2S Centrifugar Sólido solución Fe (OH)4, Fes, Al (OH)3, Cr (OH)3, CoS, NiS, ZnS, MnS Grupos subsecuentes rojo negro blanco verde negro negro blanco durazno + HCl + HNO3 Fe+3 (amarillo), Al+3 (incoloro), Cr+3 (verde), Co+2 (rosado rojo vino), Ni+2 (verde) Mn+2 (rosa pálido), Zn+2 (incoloro) + Exceso de KOH ó NaOH
Fe(OH)3, Co(OH)2, Ni(OH)2, Mn(OH)2, Al(OH)4, Cr(OH)4, Zn(OH)4 rojo azul rosado verde canela incoloro verde incoloro + Na2O2 ó H2O2 Centrifugar sólido solución Fe(OH)3, Co(OH)2, Ni(OH)2, MnO2 Al(OH)4- CrO4-2 Zn(OH)4-2 rojo negro verde negro incoloro amarillo incoloro + H2SO4 + H2O2 Fe+3, Co+2, Ni+2, Mn+2 Amarillo rosado verde rosa pálido ++++ KSCN NH4SCN NH4OH HNO3 ++ (CH3)2C2(NOH)2 NaBiO3 Fe (SCN)6-3 Co (SCN)4-2 dimetilglioxina Rojo sangre azul Fe+3 Co+2 NiC8H14N4O4 MnO4Presente rojo rosa púrpura Ni+2 Mn+2
presente de la solución obtenida analizaremos al subgrupo del aluminio
Sólido solución Fe (OH)3, Co (OH)2, Ni (OH)2, MnO2 Al (OH)4- CrO4-2 Zn (OH) 4-2 Rojo, negro, verde, negro, incoloro, amarillo, incoloro +
HNO3 Al+3, Cr2O7-2, Zn+2 Incoloro, naranja ,incoloro + NH4OH Centrifugar Sólido solución Al (OH)3 CrO4-2 Zn (NH3)4+2 ++ HNO3 BaCl2 Sólido solución sólido solución Descartar Al+3 BaCrO4 Zn(NH3)4+2 + Amarillo + aluminón + K4Fe(CN)6 + HNO3 +
NH4OH HCl Sólido solución sólido solución Cr2O7-2 + Al(OH)3 descartar H2O2, Éter Zn3K2 [Fe(CN)6]2 descartar + Gris, verde azulado Aluminón Zn+2 Rojo CrO5 presente Al+3 azul Presente Cr+3 Marcha Analitica de Aniones del primer g rupo Aniones Marcha Analitica de Aniones del primer g rupo Disolución preparada Ba (che
