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OBJETIVOS:

Llegar a conocer a los cationes del 1er grupo en forma de cloruro ( Ag+1, Pb+2, Hg2+2) y sus mas representativas reacciones.

Relacionar el anlisis realizado en el laboratorio con algunos de los procesos industriales.

Conocer las reacciones tpicas de este grupo de cationes por medio de sus coloraciones bsicas en sus coloraciones clsicas en sus diferentes medios.

FUNDAMENTO TORICO

GRUPO DE LA PLATA (GRUPO I)

Los compuestos de los metales (Ag+; Pb++;Hg2++) se caracterizan por que precipitan en forma de cloruros con cido clohdrico o con cloruros solubles.

Una partcula caracterstica para el anlisis de este grupo, lo encontramos en el plomo, que es algo soluble en agua; razn por el cual encntramos algo de iones de plomo en el segundo grupo. A los cationes de este grupo los podemos observar mediante sus precipitados en forma de cloruros de color blanco.

I) REACCIONES DEL IN PLOMO (Pb++) ; para esto utilizamos una solucin

Pb(NO3)2 o de acetato de plomo acidulado con cido actico.

a) Reacciones en la va hmeda:

Reaccin con el cido clorhdrico (HCl): Observamos un precipitado de color blanco, soluble en agua caliente (33.4 gr. y 9,9 gr. por litro a 100C y 20C respectivamente). Ante un exceso de este reactivo se forma el con H[PbCl3] que es tambin aoluble y dificulta el anlisis.

Reaccin con el yoduro de potasio: Observamos un precipitado de color amarillo de yoduro de plomo, PbI2 ; moderadamente soluble en agua caliente (100C).

Reaccin con el cromato de potasio; Se observa un precipitado de color negro de PbS; insoluble en soluciones que contengan sulfuros alcalinos, pero soluble en cido ntrico diluido. Cabe resaltar la insolubilidad del sulfuro de Plomo en agua (4.9x10-11gr/L), que nos indica por que el sulfuro de hidrgeno es un agente precipitante tan sensible. Reaccin con el hidroxido de sodio; Se observa un precipitado blanco de Pb(OH)2; soluble ante un exceso de reactivo precipitante debido a la formacn del in complejo de plumbito de sodio.b) Reacciones en va seca:

Al soplete; Calentando una sal de plomo con carbonato alcalino sobre carbn; se obtiene un rgulo maleable de plomo de color blanco. En llama; Azul plido.II) REACCIONES DEL IN MERCURIO (Hg2++)

Utilizamos una solucin Hg3(NO3)2.2H2O.

a) Reacciones en va hmeda:

Reaccin con el cido clorhdrico diluido; Se observa un precipitado blanco, insoluble en agua caliente y en cidos diludos; pero soluble en agua regia que lo convierte en cloruro mercrico, cuando se vierte sobre cloruro mercurioso, hidrxido de amonio, el precipitado se torna negro debido a la formacin del cloruro amino mercurioso (blanco) y mercurio finamente dividido (negro), soluble en agua regia (NHO3+HCl), pues esta brinda las molculas de Cl2 para la formacin de HgCl2.

Reaccin con KI; Precipitado de color verde amarillento de Hg2I2; que en exceso de reactivo forma al in complejo el cual es soluble y mercurio finalmente dividido. Reaccin con cromato de potasio; precipitado color pardo, amorfo de cromato mercurioso, que en dilusin adquiere una tonalidad roja.b) Reacciones en va seca:

Calentados con exceso de carbonato de sodio anhidro dan un espejo gris, constituida por finas gotas de mercurio en la parte superior del tubo delgado donde se est realizando el calentamiento.

III) REACCIONES DEL IN PLATA (Ag+)

Se usa una solucin de Ag(NO3).

a) Reacciones en va hmeda:

Reaccin con el cido clorhdrico diluido; Se observa un precipitado blanco de AgCl que oscurece con la luz; insoluble en agua, cidos; pero soluble en solucin diluida de NH4(OH) debido a la formacin de [Ag(NH3)2]+ (diaminargtico); precipita del complejo amoniacal ante la adicin de cido ntrico diluido o de yoduro de potasio bajo la forma de AgCl y AgI respectivamente.

Reaccin con Yoduro de potasio: Precipitado (AgI) ; Amarillo, insoluble en hidrxido de amonio, pero soluble en cianuro de potasio y de tiosulfato de Sodio.

Reaccin de cromato de potasio: Precipitado de color rojo de cromato de plata, insoluble en cido actico diluido, pero soluble en solucin de Hidrxido de Amonio y cido ntrico diluido.b) Reacciones en va seca :

Al soplete; Cuando la sal de plata se calienta con carbonato alcalino sobre carbn da un rgulo blanco, maleable, sin encrustacin de xido, que es fcilmente soluble en cido ntrico, la solucin precpita inmediatamente despus de agregarle HCl diluido; pero no por adicin de H2SO4 (diferencia con el plomo).

PROCEDIMIENTO:

1.- Se nos proporciona 4 ml de la solucin muestra (cationes del grupo I )

Mezcla de los cationes

2.- Agregamos 1 gota de una solucin de cido sulfrico (HCl) para que precipiten los

cloruros.

NOTA: Se vierte gota a gota hasta que ya no precipite el cloruro esperado.

3.- Procedemos a filtrar el precipitado formado.

4.- Para la comprobacin del supuesto precipitado total, procedemos a agregarle 1 gota de HCl lo cual nos permitir certificar si el catin ha precipitado totalmente.

IDENTIFICACIN DEL 1er CATIN (Pb+2)

5.- Lavamos el precipitado con agua hirviendo que se encuentra en el embudo para la solubilizacin del cloruro de plomo.

6.- Cmo ya obtuvimos el cloruro de plomo diluido con agua en el tubo de ensayo procedemos ahora dividirlo en 3 partes.

7.- Luego observamos lo siguiente :

IDENTIFICACIN DEL 2do CATIN (Ag+1)

8.- Procedemos a lavar el precipitado del paso (3) con hidrxido de amonio (NH4OH) (50 gotas).

9.- Obtuvimos el complejo amoniacal de plata para luego dividirlo en 3 partes.

10. Luego observamos lo siguiente.

11.- Luego de la obtencin del Ioduro de lata (color blanco) procedemos a agregarle cido ntrico (HNO3).

HNO3

12.- Se nos proporciona una muesta de ntrat de plata (AgNO3) en solucin para agragarle 1 gota de cromato de potasio (K2CrO4)

IDENTIFICACIN DEL 3er CATIN (Hg+2)

13.- Recibimos una muestra de nitrato de mercurio I (HgNO3) para luego agregarle cido clorhdrico (10 gotas).

14.- Luego procedemos a agregarle hidrxido de amonio (NH4OH)

15.- Agragamos 3 pastillas de cobre para comprobar la amalgamacin con el mercurio (Hg)

12.- Recibimos una muestra de nitrato de mercurio II (Hg(NO3)2) para lueg agregarle ioduro de potasio (KI) y observamos que a medida que vamos agregando el ioduro de potasio en solucin, este vara de un color anaranjado hasta un color transparente que indica el exceso de ioduro de potasio y con ello se consigue que sea soluble el complejo formado.

CUESTIONARIO

1.-Se tiene 350 ml de una solucin acuosa, que contiene el anion Bicarbonato, HCO3-(ac), siendo su concentracin de 0.25 (ion-gramo x litro). Calcule en grs. La cantidad de ese anion, presente en la solucin.La concentracin del HCO3 es

Para un volumen de la sol(ac) de 0.35 L ,

se tiene una masa de:

Para el HCO3, un ion gramo es equivalente a 61 gr

La cantidad total del anion es:

= (0.0875 ion-gr)(61 gr/ion-gr)

= 5.338 gr

2.-Calcule utilizando las actividades, si se forma precipitado o no, de PbCl2, cloruro de plomo, al mezclar la solucion 0.02 N (Normal) de Pb(NO3)2(ac.), nitrato de plomo, con un volumen igual de solucion 0.02 N de HCl(ac). Kps (PbCl2)= 1.6x10-5, producto de solubilidad del cloruro de plomo.

Rpta.

Pb+2 + 2Cl-2 PbCl2

Clculo de la fuerza inica I, como:

I = (Cizi2 ...(1)

= 2(0,01)

= 0,02

= 0,02

Reemplazando en (1) :

I = [0,01(2)2 + 0,02(-1)2 + (0,02)(+1)2+(0,02)(-1)2]

I = 0.05

Hallando los factores de actividad; por la ecuacin :

= 0.431

=0.81

= [Pb+2] (2[Cl-])2 ( Kps = 4[Pb+2] [Cl-]2()2

Sea = 1,13 x 10-6

No precipita pues : < Kps

3.-Haga un diagrama esquematico para la separacion e identificaron de los iones del primer grupo

Pb+2Hg2+2Ag+

HCl

+ NH3+ agua calientePbCl2

sin cambios

se disuelveHg2Cl2Hg negro + HgNH2Cl

Sin cambiosAgCl blanco

Se disuelve [Ag(NH3) 2]+Sin cambios

H2S(+HCl)

+HNO3 conc.

HirvientePbS negro

PbSO4 blancoHg + HgS negro

Hg2(NO3)2S blancoAg2S negro

Se disuelve Ag+

NH3, poca cant.

+excesoPb(OH) 2 blanco

Sin cambiosHg +HgO.HgNH2NO3 negro

Sin cambiosAg2O marrn

Se disuelve

[Ag(NH3) 2]+

NaOH, poca cant.

+excesoPb(OH)2 blanco

Se disuelve

[Pb(OH) 4]-2Hg2O negro

Sin cambiosAg2O marrn

si cambios

KI, poca cant.

+excesoPbI2 amarillo

Sin cambiosHg2I2 verde

Hg + [HgI4]-2 gris

AgI amarillo

Sin cambios

K2crO4+NH3PbCrO4 amarillo

Sin cambiosHg2CrO4 rojo

Hg +HgNH2NO3NegroAg2CrO4 rojo

Se disuelve

[Ag(NH3) 2]

KCN, poca cant.

+excesoPb(CN) 2 blancoHg + Hg(CN) 2 negro

Sin cambiosAgCN blanco

Se disuelve

[Ag(CN)2]

Na2CO3+ebullicinPbO.PbCO3Sin cambiosHg2CO3 bco. amarillo

Hg +HgO negroAg2CO3 blanco

Amarillo

Ag2O marrn

Na2HP4Reaccin especficaPb3(PO4)2 blanco

Bencidina (+Br2)

Color azulHgHPO blanco

Difenilcarbazida

Color violetaAg3PO4 amarillo

P-dimetilaminobencilidenrodania

(+HNO3) color violeta

4.-Escriba las ecuaciones balanceadas de las reacciones efectuadas.

PLOMO :

Pb(NO3)2 + 3HCl PbCl ++2HNO. PbCl2 + 2KI PbI2 +2KCl

PbCl2 + K2Cr2O7 PbCr2O7 +2KCl

MERCURIO:

Hg2Cl2 + NH4(OH) Hg(NH2)Cl + Hg + NH4Cl+2H2O

Hg(NO3)2 +2KI HgI2 + 2KNO3PLATA :

Ag(NO3) HCl AgCl +HNO3 AgCl + 2NH4OH [Ag(NO3)2]Cl +2H2O

[Ag(NO3)2]Cl + KI AgI + KCl + 2NH3 [Ag(NO3)2]Cl + HNO3 AgI + 2NH4NO3 2AgNO3 +K2CrO4 Ag2CrO4 + 2KNO35.-La muestra recibida no contiene el cation mercurioso Cmo se demuestra aquello?

La muestra recibida no contiene el catin mercurioso:Sabemos: Hg2Cl2 ( + 2NH4OH ( (NH2Hg2)Cl( + NH4 + 2H2O + Cl-Por lo que al agregarle NH4OH en la solucin al Hg2Cl2 se debe ennegrecer por lo contrario se demuestra que no hay.6.-El complejo amoniacal de Ag,

a) Reacciona o no con el K2CrO4 (ac)? Por qu?

b) Que nos indica aquello?

a)Se tiene que el K2CrO4 no reacciona con el Ag(NH3) porque este ultimo no se descompone en sus iones componentes.

El Ag(NH3) se forma con la siguiente rxn.:

Cte. de formacin (Kf) = 1.5x107El valor tan alto de la cte. de formacin nos indica que a pesar de ser una rxn. reversible, el a una temperatura dada se forma mayoritariamente y prcticamente se considera a esta reaccion como irreversible (el sentido es de izquierda a derecha).

b) En el caso de que se hubiese disociado el complejo amoniacal se tendra la siguiente rxn.:

La falta del precipitado rojo-ladrillo evidencia la ausencia del ion Ag+ que reaccione con el , proveniente del . Precisamente el ion Ag+ no se disocia del complejo amoniacal por la razon expuesta en el item anterior.RECOMENDACIONES:

Debemos tener cuidado al momento de agregar (HCl) a la solucin dada, pues un exceso de este podra favorecer la formacin de iones complejos de Ag o Pb, los cuales son solubles y no permitir su precipitacin.

Se recomienda colocar el papel filtro de forma de un cono, ya que as previo mojado de las paredes del embudo este se acople a la forma deseada lo cual generara un buen filtrado.

Recomendamos que al momento de eliminar el Na2S de la solucin en Bao Mara poner en funcionamiento la campana extractora ya que de no ser as podra causar problemas secundarios de este gas txico.

CONCLUSIONES

Para la identificacin analtica de los iones en la mezcla se debe proceder sistemticamente para evitar el precipitado prematuro de iones no deseados lo cual no hara ms que entorpecer el anlisis.

BIBLIOGRAFA

QUMICA ANALTICA-CUALITATIVA, Vogel, Arthur SEMICROANLISIS QUMICO CUALITATIVO V. N. Alexeiev

INTERNET, FOLLETOS, CLASE ,ETC.

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