INFORME DE LABORATORIO
ANALISIS CUALITATIVO IDENTIFICACION DE CATIONES.
PRESENTADO POR
ALEJANDRA RAMIREZ MORENO
LUIS CALDERON BOLIVAR
PRESENTADO A
FRANKY LEONARDO PRIETO
BOGOTA D.C.
UNIVERSIDAD CENTRAL
INGENIERIA AMBIENTAL
OBJETIVOS
El fundamento de esta práctica de laboratorio, se basa en la identificación de unas propiedades características, de las distintas sustancias en este caso de los cationes del grupo I, estos aniones y cationes pueden reconocerse por propiedades observables, ya sea un cambio de color o la formación de un precipitado.
Se pretende dar a conocer en forma detallada los procedimientos analíticos y técnicas de un análisis químico cualitativo, que permite la separación e identificación de los cationes de una solución de plata, mercurio y plomo
Comprender la relación del producto de solubilidad con la precipitación y como puede usarse para identificar la presencia de sustancias en una muestra problema
Identificar la muestra de cationes de plata, plomo o mercurio.
Mostrar los iones y algunos aniones pueden separarse e identificarse, en base a reacciones químicas que le son características.
Separar e identificar los iones Plata, cobre y hierro presentes en una solución.
Trabajar con reacciones de precipitación.
Poner en práctica la centrifugación y filtración de soluciones.
INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA
En esta práctica de laboratorio se tuvieron que utilizar varias herramientas, para llevarse a cabo, tales como:
Tubos de ensayo:
El tubo de ensayo es parte del material de vidrio de un laboratorio de química. Consiste en un pequeño tubo cilíndrico de vidrio con un extremo abierto y el otro cerrado y redondeado, que se utiliza en los laboratorios para contener pequeñas muestras líquidas o sólidas, aunque pueden tener otras fases, como realizar reacciones químicas en pequeña escala. Entre ellos está el exponer a temperatura el mismo contenedor. Se utiliza mayormente como recipiente de líquidos y sólidos, con los cuales se realiza mezclas o se les somete a variaciones de temperatura u otras pruebas.
Los tubos de ensayo resistentes a la expansión, como los fabricados de vidrio borosilicatado, se pueden colocar directamente sobre llama de un mechero Bunsen.
Tubo de centrifugado:
Tubos de centrífuga o puntas de la centrifugadora son tubos cónicos de varios tamaños hechos de vidrio o plástico. Pueden variar en capacidad de decenas de mililitros, a capacidades mucho más pequeños utilizados en micro centrífugas utilizado ampliamente en laboratorios de biología molecular. Los tubos más comúnmente encontrados son de aproximadamente el tamaño y la forma de un tubo de ensayo normal. Micros centrífugos suelen acomodar tubos de micro centrífuga con una capacidad de 250 l a 2,0 ml. Estos están hechos exclusivamente de plástico.
Tubos de centrífuga de vidrio se pueden usar con la mayoría de los disolventes, pero tienden a ser más caros. Ellos se pueden limpiar al igual que otros artículos de vidrio de laboratorio, y se pueden esterilizar por autoclave. Tubos de centrífuga de plástico, especialmente tubos de micro centrífuga tienden a ser menos costoso. Se prefiere el agua cuando se utilizan tubos de centrífuga de plástico. Son más difíciles de limpiar a fondo, y por lo general lo suficientemente barato para ser considerados desechables.
Máquina de centrifugado:
Una centrifugadora es una máquina que pone en rotación una muestra para –por fuerza centrífuga– acelerar la decantación o la sedimentación de sus componentes o fases (generalmente una sólida y una líquida), según su densidad. Existen diversos tipos, comúnmente para objetivos específicos.
En los laboratorios de química siempre encontraremos una centrifuga, que es una maquina con una capacidad de 2,4,6,8 ... tubos que ponen en rotación una muestra dentro del tubo de ensayo y así por la fuerza centrífuga, aceleramos la decantación o sedimentación de sus componentes o fases, generalmente una sólida y otra liquida utilizando la propiedad de densidad de estas.
Vaso de precipitado:
El vaso de precipitado es un material de laboratorio que se utiliza para contener líquidos o sustancias, para así poder disolverlas, calentarlas, enfriarlas, etc.
Se pueden encontrar vasos precipitados de diferentes volúmenes (desde 1ml hasta varios litros), el vaso de precipitado suele usarse en operaciones de laboratorio donde no se necesite la medida exacta del volumen del líquido.
MARCO TEORICO
1.
La solubilidad es la cantidad de sal que se disuelve para obtener una solución saturada, puede variar dependiendo del medio, de los iones en la solución de las reacciones acopladas y de la temperatura. En generar la solubilidad de una sal disminuye en presencia de un segundo soluto que aporta un ion común. Esto se debe a que dichos iones comunes participan en el equilibrio, desplazándolo hacia reactivos (produciendo más sal) Al cambiar la temperatura cambia Kps y por ende cambia la solubilidad. Si se forman complejos con los iones agregados, la solubilidad aumentara notablemente. Como regla general las sales que contienen metales en presencia de bases de Lewis idóneas aumentan su solubilidad si forman complejos con estas últimas por lo tanto, El HCl (ácido clorhídrico) diluido es el reactivo general para la precipitación de los cationes del grupo 1 y 4, los cuales son:
AgCl
PbCl2
HgCl2
Es decir que los cationes del grupo I forman cloruros insolubles, sin embargo el PbCl2 es ligeramente soluble en agua y por lo tanto el plomo no es precipitado completamente cuando se agrega HCl a la muestra.
2.
Los reactivos químicos se clasifican en generales y especiales. Los reactivos generales son comunes a un número grande de especies y se utilizan habitualmente para separaciones en grupos iónicos como acontece en las denominadas Marchas Analíticas. Los reactivos especiales actúan sobre muy pocas especies químicas y se emplean para ensayos de identificación o reconocimiento.
AgCl
PbCl2
HgCl2
En conclucion,Se utilizaron los reactivos adecuados con los cuales se pudo lograr cada una de las separaciones.
PROCEDIMIENTO
Se colocó en un tubo de ensayo para centrifugar 3mL de muestra general cationes grupo I. se añadió 3 gotas de HCl (Ácido clorhídrico) , formándose un precipitado de color blanco lo que indicaba la presencia de varios cationes del grupo I.
Se centrifugó el tubo de ensayo y se desechó el líquido sobrenadante. En este se van los cationes que no son importantes para el análisis.
Se añadió 3 mL de agua al precipitado de plomo y se puso a baño de maría. Luego se centrifugo y se guardó el precipitado para la identificación de mercurio y plata.
Identificación de Pb2-
Se dividió la solución anterior en dos tubos de ensayo: Al primero se le añadió yoduro de potasio y se observó el color del precipitado.
Al segundo tubo se le añadió 4 gotas de cromato de potasio y de igual forma se observó el precipitado.
Identificación de Ag+-
Se añadió al precipitado que se guardó después de extraer el plomo 3 mL solución acuosa de hidróxido de amonio . Se agitó el AgCl hasta que se formara el complejo soluble diamínplata y se observó el precipitado y de la misma forma se guardó para la identificación de mercurio.
Para identificar la plata se le tuvo que agregar 3 gotas de yoduro de potasio.
Identificación de Hg+-
Para confirmar la presencia de mercurio se colocó en un tubo de ensayo la muestra original y se le agregó 3 gotas de yoduro de potasio finalmente se observó el color del precipitado para determinar si se encontraba mercurio Hg+1 o Hg+2.
RESULTADOS
Los cloruros precipitan todos de color blanco.
La identificación de estos se pudo hacer de la siguiente forma y obteniendo a su vez los siguientes precipitados:
Plomo (Pb2+)-
Para identificar el Plomo que se encontraba en la muestra se dividió la solución en dos tubos de ensayo en el primero se le adicionó 3 gotas de cromato de potasio diluido obteniendo un precipitado amarillo claro y en el segundo yoduro de potasio dando un color amarillo oscuro. Las reacciones que ocurrieron fueron las siguientes:
Pb2+ + CrO4-2 PbCrO4 (amarillo)
Pb2+ + 2I- PbI2 (amarillo)
Plata Ag+
El catión se tiene precipitado en forma de cloruro de plata y se disolvió con hidróxido de amonio concentrado por la formación del complejo diamin plata (Ag (NH3)2+); Los cuales dieron lugar a la siguiente reacción:
AgCl + 2NH3 Cl- + Ag (NH3)2+
Catión de Hg+-
anteriormente el mercurio precipita en presencia de HCl diluido. Este precipitado cuando se pone en contacto con el hidróxido de amonio se pone de color negro por la formación del cloro amino mercúrico. Produciéndose la siguiente reacción:
HgCl + 2NH3 Hg + HgCl (NH2) + NH4+ + Cl-
En la muestra realizada no tomó color negro por lo cual se le agregó 3 gotas de yoduro de potasio para determinar cuál era el mercurio que se encontraba en la muestra si era Hg+1 o Hg+2.
Al añadirle las gotas el mercurio tomo una coloración naranja a lo que se pudo concluir que se encontraba mercurio Hg +2.Ocurriendo la siguiente reacción:
Hg+ + 2I- IHg
Hg2I2 + 2I- Hg + HgI42-
A su vez tambien se llevo acabo el mismo procedimiento en la muestra problema .
ANALISIS DE RESULTADOS
Los iones presentes encontrados en la muestra problema fueron los de plomo y por ello, Se pudo observar durante la identificación de Pb que los PbCl2 son solubles al gua lo cual permite la fácil identificación y separación de Pb.
Pb
CONCLUSIONES
Al finalizar el laboratorio y al observar los resultados obtenidos durante la práctica, se pudieron llegar a las siguientes conclusiones:
Se determinó en una muestra problema la presencia de cationes.
Los aniones y cationes pueden reconocerse por propiedades observables, ya sea un cambio de color, o la formación de un precipitado.
No todos los cationes metálicos precipitan en las mismas condiciones o con los mismos reactivos, ya estos dependen del medio iónico en el que se encuentran, de la solubilidad de cada uno de estos y de su reactivo precipitante
Con esta práctica entendimos mejor el concepto de química analítica al analizar cada una de las soluciones y la particularidad con la que queda.
Con esta práctica entendimos mejor el concepto de química analítica al analizar cada una de las soluciones y la particularidad con la que queda.
Esta práctica tiene como finalidad la adquisición de conocimientos referente a equilibrio químico de soluciones iónicas, determinación de la presencia y la separación de sus respectivos iones.
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Marcha_anal%C3%ADtica "Quimica analítica"
http://apmine.files.wordpress.com/2011/05/informe.pdf "Analisis cualitativo de cationes"
http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/CUADERNOS%20DE%20CATEDRA/Luna%20Maria%20Celia/1-AnalisisCualitativodeCationes.pdf "Analisi cualitativo de cationes"
http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/rmhr/Index_archivos/Guia_Suplemento_%20v101004.pdf "Quimica analítica"
http://www.buenastareas.com/ensayos/Lab-Analisis-Cualitativo-Cationes-Del-Grupo/5068484.html "Analisi quimico de cationes"
https://es.scribd.com/doc/50570743/Manual-de-Laboratorio-de-Quimica-Analitica "Laboratorio de Quimica analitica"
