Análisis sistemático de grupo de cationes

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÈ FAUSTINO SÀNCHEZ CARRIÒN
Análisis sistemático del grupo de cationes I
OBJETIVOS



Clasificar a los aniones de acuerdo a su reactivo de precipitación.
identificar las reacciones características de los tres cationes pertenecientes al grupo
I (Ag+, Pb+ y Hg+)
Mediante el uso de reacciones específicas, identificar los diferentes cationes
individuales
FUNDAMENTO TEORICO
El estudio del análisis sistemático es un estudio de las vías y medios utilizados para
identificar sustancias. Específicamente el análisis cualitativo inorgánico se refiere a la
identificación de cationes (iones metálicos e ión amonio) y aniones (radicales de ácidos)
presentes en sustancias y mezclas de sustancias
La Química Analítica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora métodos e
Instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la
Materia. Dentro de la Química Analítica se incluye el Análisis Químico que es la parte
práctica que aplica los métodos de análisis para resolver problemas relativos a la
composición y naturaleza química de la materia.
El procedimiento general para la identificación de una sustancia por el método clásico de
Análisis consiste en provocar en la misma un cambio en sus propiedades que sea
fácilmente observable y que corresponda con la constitución de dicha sustancia. El agente
que suscita el cambio se llama reactivo, porque generalmente, reacciona químicamente
con el producto que se quiere reconocer.
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. Los reactivos especiales pueden ser:
selectivos o específicos, según que actúe sobre un grupo pequeño de especies o bien
sobre una sola.
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Los reactivos específicos son muy escasos, pero un reactivo que tenga una selectividad
definida puede hacerse específico variando convenientemente las condiciones del ensayo.
Los reactivos generales son casi todos inorgánicos. Los reactivos especiales son,
generalmente, de naturaleza orgánica. Además de estos dos tipos de reactivos existen
otros que se usan esporádicamente y que podemos englobar en la denominación común
de reactivos auxiliares.
La marcha analítica es el procedimiento por el cual identificamos los aniones o cationes
que se encuentran en una muestra. Una marcha analítica involucra una serie pasos
basados en reacciones químicas, en donde los iones se separan en grupos que poseen
características comunes. Luego estos grupos de iones pueden ser tratados químicamente
para separar e identificar reacciones específicas selectivas de cada uno de los iones que la
componen. La separación y análisis de cationes en solución siguen patrones determinados
por las diferencia de solubilidad de varios tipos de compuestos de los iones metálicos.
Los cationes son clasificados en cinco grupos de acuerdo a su comportamiento frente
aciertos reactivos, principalmente frente al ácido clorhídrico, sulfuro de hidrógeno, sulfuro
de amonio y carbonato de amonio. La clasificación se basa en si la reacción entre los
cationes y el reactivo promueve o no la formación de un precipitado, es decir, se basa en la
diferencia de solubilidades de los cloruros, sulfuros y carbonatos formados. Los cinco
grupos que constituyen la marcha analítica de cationes son los siguientes:
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EQUIPOS, REACTIVOS Y MATERIAL DE LABORATORIO
 Materiales






gradilla
Piceta
Tubos de ensayo
mechero bunsen o de alcohol
Goteros
Pinza

Equipos
 Centrífuga

Reactivos











HCl
NH3
H2SO4
K2CrO4
H2O
Ag
Pb
Hg
NH4OH
KI
HNO3
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PARTE EXPERIMENTAL
Para la parte experimental realizamos lo siguiente:
En un tubo de ensayo para
centrifuga agregamos 5 gotas
de nitrato de mercurio
𝐻𝑔(𝑁𝑂3 )2 , nitrato de plata
𝐴𝑔 ( 𝑁𝑂3 ) y nitrato de plomo
𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2 , a este tubo
añadimos 10 gotas del
reactivo selectivo 𝐻𝐶𝐿 y lo
homogenizamos.
Posteriormente lo llevamos a
la centrifuga por 5 minutos al
retirarlas, podemos observar
que su precipitado es de
color blanco, separamos el
agua madre del precipitado.
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Al precipitado le agregamos
20 gotas de agua destilada,
llevamos a calentarlo por un
minuto y lo centrifugamos
por 5 minutos.
Separamos el precipitado del
agua madre, este último lo
repartimos en tres tubos
Agua madre
 Tubo 1
Al tubo uno le agregamos
dos gotas de ácido sulfúrico
(𝐻2 𝑆𝑂4)
y
podremos
observar que el precipitado
es blanco.
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 Tubo 2
Posteriormente al tubo dos le
incorporamos dos gotas de
permanganato de potasio
(𝐾𝑀𝑛𝑂4 ) y observaremos
que el precipitado es de
color amarillo.
 Tubo 3
Finalmente al tubo tres
añadimos dos gotas de
yoduro de potasio (𝐼𝐾)
observaremos que el color
del precipitado es color
amarillo fuerte.
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Precipitado
Al precipitado le agregamos
10 gotas de hidróxido de
amonio (𝑁𝐻4 𝑂𝐻) y lo
calentamos por un minuto
Seguidamente lo llevamos a
la centrifuga por 5 minutos y
podremos ver que el color
del precipitado es plomo
esto quiere decir que hay
presencia de mercurio (𝐻𝑔)
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Separamos el precipitado del
agua madre, añadimos una
gota de ácido nítrico
(𝐻𝑁𝑂3 ) al agua madre y
esta se vuelve color blanco
esto nos indica la presencia
de plata (𝐴𝑔)
CALCULOS
MUESTRA (preparada en
estado liquido)
+HCl
precipitado: grupo 1
AgCl, PbCl2, Hg2Cl2
+ H2O caliente
Residuo:
Disolución: Pb
AgCl, PbCl2
identificar Pb
+ NH3
Residuo: NH2HgCl + Hg
Disolución:
Disolver en agua regia
Ag(NH3)2
Identificar Hg
identificar Ag
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Disolución: Grupos
2, 3, 4 y 5
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todas las sales precipitan como cloruros (precipitado blanco)
AgNO3 + HCl
→
AgCl↓ + HNO3
Pb (NO3)2 + 2 HCl
→
PbCl2 + 2 HNO3
Hg2 (NO3)2 + 2 HCl
→
Hg2Cl2 + 2 HNO3
(Ojo) es una sal mercurosa
Los cationes quedan en forma de sus cloruros: PbCl2, AgCl, Hg2Cl2
Agua madre
Ácido sulfúrico diluido: se forma un precipitado de color blanco de sulfato de plomo
(II).
Pb (NO3)2 +
H2SO4
→ PbSO4↓ + 2 HNO3
Cromato de potasio en solución neutra, amoniacal o acética: Se forma un
precipitado de color amarillo de cromato de plomo (II).
Pb (NO3)2 + K2CrO4 → PbCrO4↓ +
2 KNO3
Ioduro de potasio: se obtiene un precipitado de color amarillo de ioduro de plomo
(II).
Pb (NO3)2 + 2 KI → PbI2↓ + 2 KNO3
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Precipitado
Separación de Ag y Hg2
El precipitado de AgCl y Hg2Cl2 que es de color blanco, se trata con NH4OH
moderadamente concentrado, que actúa disolviendo el AgCl según la reacción:
AgCl
+
2NH3 →
Ag (NH3)2 +
Cl
Por su parte; el Hg2Cl2 reacciona con NH3:
Hg2Cl2 + 2NH3 → Hg + HgClNH2 + NH4 + Cl
o
o
HgClNH2 se llama Cloroamiduro de mercurio por lo tanto, si hay Hg2Cl2, el
precipitado tomara un color gris; que indica la presencia de Hg cuando se
agrega el NH4OH.
El compuesto es un complejo amoniacal, al adicionar HNO3 el complejo desaparece
y se regenera el AgCl.
Ag (NH3)2Cl + HNO3 → AgCl + 2-NH4NO3
o El agua madre tomara un color blanco, indicándonos la presencia de Ag.
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CONCLUSIONES

la experiencia tenía como objetivo identificar cada catión con diferente reactivo sin
excediendo porque si no se re disuelven o llegan a formar complejo, como vimos en
la experiencia añadimos el ion cromito para reconocer la plata, yodo para el plomo y
amoniaco para el mercurio.

En esta práctica se observó que mediante un cambio de coloración se puede
identificar un catión en este caso es la plata plomo y mercurio.

Al compuesto que se nos dio con cationes de estos tres ya dichos se la agregaron
gotitas de distintos tipos de cationes que al reaccionar con estos se coloran de tal
forma que los cationes al reaccionar dan un color característico.

Respectivamente la plata el plomo y el mercurio se coloró como se esperaba.
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BIBLIOGRAFIA

http://alejacaro.blogspot.com/2008/07/laboratorio-n7-marcha-analtica-de.html

http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/lauraitm/guiaLQA/Practica_2.pdf

http://html.rincondelvago.com/cationes-de-los-grupos-analiticos.html

https://www.google.com.pe/search?tbm=isch&q=acido+perclorico&oq=&gs_l=#q=%
EF%83%BC%09NH4OH&tbm=isch

http://www.monografias.com/trabajos73/analisis-cualitativo-cationes/analisiscualitativo-cationes2.shtml

http://apmine.files.wordpress.com/2011/05/informe.pdf
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