Cationes Del 3 Grupo

Embed Size (px)

Citation preview

Aode la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso ClimticoUNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

FACULTAD: Ingeniera qumica y metalrgicaESCUELA ACADMICO PROFESIONAL: Ingeniera metalrgicaASIGNATURA: qumica cualitativa practica TEMA: cationes de III grupo ALUMNO: Nicasio Montalvo CristianCODIGO: 1636122021DOCENTE: Guillermo Snchez LujanGRUPO: BMESA: 4FECHA DE PRACTICA: 04/06/14FECHA DE ENTREGA: 11/06/142014

FUNDAMENTO TEORICOLos cationes de este grupo no son precipitados por los reactivos de grupo correspondientes a los grupos I y II pero son precipitados, en solucin alcalinizada con hidrxido de amonio, en presencia de cloruro de amonio por sulfuro de amonio. Estos cationes con excepcin del aluminio y cromo que son precipitados como hidrxidos debido a la hidrlisis total de sus sulfuros en solucin acuosa, precipitan como sulfuros. El hierro, aluminio y cromo son precipitados como hidrxidos por la solucin de hidrxido de amonio en presencia de cloruro de amonio, mientras que los otros metales del grupo permanecen en solucin y pueden ser precipitados despus por el sulfuro de amonio. Por eso es comn subdividir este grupo en el grupo del hierro (hierro, aluminio y cromo) o grupo IIIA y en el grupo de Zinc (nquel, cobalto, manganeso y zinc) o grupo IIIBObjetivos: Identificacin de cationes del segundo grupo

Trabajar con reacciones de precipitacin.

Observar e identificar las diferentes las reacciones del segundo grupo.

Caractersticas de algunos de los cationes pertenecientes al grupo III.

Separar e identificar los cationes del grupo III: Fe, Mn, Al, Cr, Ni, Co, Zn, Mn

Materiales: Tubo de ensayo. Gotero. Pinza. tubo de ensayo. centrifuga. tubo sulfidricador.REACTIVOS: Fe(OH) Mn(OH) Al(OH) Cr(OH) Ni(NH3) Co(NH3) Zn(NH3)

REACCIONES ANALTICAS DEL III GRUPO CATIONESREACCION DEL ION Ni+2A) Aada de 1 a 2 gotas de NaOH 1M Qu observa? Escriba la reaccin qumica.La solucin toma un color verde y se forma hidrxido de nquel II, ms cloruro de sodio. Segn la reaccin tenemos:NiCl2 + 2NaOH Ni (OH)2 + NaCl Luego pruebe su solubilidad en cido clorhdrico (HCl) concentrado y NH4 (OH) Solubles o insolubles?Solubilidad en HCl (3 gotas de cido Clorhdrico Concentrado)Vemos que se ah solubilizado pasando de ese color fuerte verde a un color ms claro ms transparente entonces diremos que es soluble en medio acido.Solubilidad en NH4OH (2 gotas de Hidrxido De Amonio)Es insoluble y tomara un color celeste.B) Aada de 2 gotas de NH4OH de 1M de concentracin Se forma algn precipitado? Escriba la Reaccin Qumica.Si se forma precipitado, toma un color turquesa opaco.NiCl2 + 2NH4OH Ni(OH)2 + 2NH4ClProbamos la solubilidad en exceso del reactivo Qu sucede?..Sigue siendo insoluble.

C) Aada 2 gotas de NH4OH de 3-6M hasta alcalinidad, luego aada 2 gotas de Dimetil Glioxina Qu sucede? Escriba la Ecuacin Qumica.Se forma un complejo, toma un color fucsia.

REACCINES DEL IN Mn++: Cogemos un tubo de ensayo y le echamos 5 gotas de MnCl2 y luego le agregamos 2 gotas de NaOH.Qu ocurre?Se forma el hidrxido de manganeso.Escribir la ecuacin que ha tenido lugar: MnCl2 + 2NaOHMn (OH)2 + 2NaCl ecuacin molecular Mn + 2Cl + 2Na + 2(OH)Mn (OH)2 + 2Na + 2Cl ecuacion ionica + 2 ----> Mn( ecuacion ionica totalAl agregarle hidrxido de sodio en exceso Mn( + exceso NaOH -----> es insoluble

A la misma solucin le agregamos 4 gotas HCl concentrado.Qu Ocurre?Podemos observar que queda un precipitado de color marrn al calentarlo y podemos ver que es soluble.

Escribir la ecuacin que ha tenido lugar: Mn(OH)2 + 2HCl MnCl2 + 2H20Mn + 2H + 2H + 2O + 2H + 2Cl -> MnCl2 + 2H + 2H + 2OMn + 2Cl -> MnCl2 En otro tubo de ensayo le echamos 5 gotas de MnCl2 y le agregamos tres gotas de (NH4OH); luego procedemos a calentarlo.Qu ocurre?Podemos observar que no se solubiliza y adquiere un color amarillo.

Escribir la ecuacin que ha tenido lugar: MnCl2 + 2NH4OH Mn (OH)2 + 2NH4ClMn + 2Cl + 2NH4 + 2(OH) Mn (OH)2 + 2NH4 + 2ClMn+ 2(OH) Mn (OH)2REACCION ION Cr ION CROMO: echamos 5 gotas de ion cromo de color (VERDE). 1. luego el siguiente paso es agregar 3 gotas de hidrxido de sodio (NaOH). Y BUENO VEMOS COMO REAXIONA Y CAMBIA DE COLOR VERDE AUN COLOR VERDE AGUA.

2. lo sometemos ala centrifuga para tener la solucin y la reaccin despus ve ver que la parte de la reaccin esta de color verde opaco lo botamos el agua madre Luego echamos a la reaccin despus de echar el agua madre le agregamos hidrxido de amonio (NH4OH) Y NOTAMOS QUE LA REACION ES INSOLUBLE.

3. En este proceso dividimos en dos tubos la reaccin del hidrxido de amonio (NH4OH)Donde ya divido la reaccin le agregamos perxido de hidrogeno (H2O2).Y LUEGO LO SOMETEMOS A CALOR donde veremos que cambia de color de un color a verde opaco a un verde cristalino tipo verde agua. Presentamos las reacciones o ecuaciones del proceso elaborado del cromoCROMO:a) CrCl3Cr(NO2)2 + 2NaOH -----> Cr(OH)2 + 2NaNO2 Cr + NO3 + 3Na +3OH ----- Cr(OH)3 + 3Na + 3NO Cr + 3OH ------ Cr(OH)3

b) Cr(NO2)2 + 2NH4OH ---> Cr(OH)2 + 2NH4NO2

Cr + NO3 + 3NH4 +3OH ----- Cr(OH)3 + 3NH4 + 3NO

Cr + 3OH ------ Cr(OH)3REACCION ION Co1. ION Cobalto: echamos 5 gotas de ion cobalto de color (AZUL)2. Luego el siguiente paso es agregar 3 gotas de hidrxido de sodio (NaOH). Y BUENO VEMOS COMO REAXIONA Y CAMBIA DE COLOR AZUL AUN COLOR AZUL MARINO.

3. Lo sometemos ala centrifuga para tener la solucin y la reaccin despus ver que la parte de la reaccin esta de color AZUL MARINO lo botamos el agua madre 4. Luego echamos a la reaccin despus de echar el agua madre le agregamos hidrxido de amonio (NH4OH) Y NOTAMOS QUE LA REACION ES INSOLUBLE. Luego a nuestra reaccin le agregamos cianuro de potacin (KCN)Donde vemos que es soluble porque reacciona y de un azul marino nos da un color marrn claro (turbio)

5. Despus le agregamos sulfocianuro de potasio O LLAMDO COMUNMENTE TROSIANO DE POTACIO (KSCN) Y VEMOS QUE SUCEDE VEMOS QUE ES SOLUBLE. Presentamos las reacciones o ecuaciones del proceso elaborado del cromo.

COBALTO:

A. CoCl2 +2 NaOH ---- Cr(OH)2 + 2NaCl Co + 2Cl + 2Na +2OH ----- Cr(OH)2 + 2Na + 2Cl Cr + 2OH ------ Cr(OH)2B. CoCl2 +2NH4OH ---- Co(OH)2 + 2NH4Cl

Co + 2Cl + 2NH4 +2OH ----- Cr(OH)2 + 2NH4 + 2Cl

Co + 2OH ------ Cr(OH)2

C. CoCl2 +2KCN ---- Co(CN)2 + 2KCl

Co + 2Cl + 2K +2CN ----- Cr(CN)2 + 2K + 2Cl

Co + 2CN ------ Cr(CN)2 Reaccin del ion Zn Cogemos un tubo de ensayo y le agregamos 5 gotas ZnSO4 y luego le agregamos 2 gotas de hidrxido de amonio (NH4OH).

Qu ocurre?Podemos observar que al agregarle el hidrxido de amonio no se solubiliza.Escribir la reaccin que ha tenido lugar: ZnSO4+ 2NH4OH -> Zn (OH)2 + (NH4)2SO4 Zn + SO4 + 2(NH4) + 2(OH) -> Zn (OH)2 + 2(NH4) + SO4 Zn + 2(OH) -> Zn (OH)2Al tubo anterior le agregamos hidrxido de amonio en exceso.Qu ocurre?Podemos observar que si es soluble al agregar (NH4OH) en exceso. Cogemos otro tubo de ensayo y le agregamos 5 gotas ZnSO4 y luego le agregamos 2 gotas de hidrxido de sodio (NaOH) Qu ocurre?Se forma un precipitado blanco gelatinoso de hidrxido de zinc.

Luego lo llevamos a centrifugar por un tiempo de 3 minutos. Al cumplir el tiempo lo sacamos para luego botar el agua madre y nos queda el precipitado al cual le agregamos NaOH en exceso.Qu ocurre?Podemos observar que se solubiliza.Escribir la ecuacin que ha tenido lugar: Zn (OH)2+2NaOH Na2ZnO2+2H2OZn + 2H + 2O + 2Na + 2(OH) -> Na2ZnO2+ 2(OH) + 2(OH) + 2HZn + 2O + 2Na -> Na2ZnO2 En otro tubo de ensayo le agregamos 5 gotas de ZnSO4 y luego le agregamos 2 gotas de cianuro de potasio(KCN)Qu Ocurre?Podemos observar que no se solubiliza.Escribir la ecuacin que ha tenido lugar: ZnSO4 + 4KCN K2[Zn (CN)4] + K2SO4Zn + SO4 + 2K + 2K + 4(CN) -> K2[Zn(CN)4] + 2K + SO4Zn + 2K + 4(CN) -> K2 [Zn (CN)4] Luego pasamos a centrifugar por un espacio de 3 minutos. Luego lo sacamos y botamos el agua madre y nos queda el precipitado al cual le agregamos KCN en exceso.Qu ocurre?Podemos observar que si se solubiliza.

Reaccin ION Fe+++A) En un tubo de ensayo se agregan 5 gotas de FeCl3 y luego 2 gotas del reactivo NaOH y ver que sucede, luego agregar exceso de reactivo y ver si es soluble o insoluble.

RxQ: Si hay reaccin porque cambia de COLOR el color es PARDO.Ecuacin molecular: FeCl3+3NaOH = Fe (OH)3+3NaClEcuacin inica: Fe + 3Cl + 3Na + 3(OH)- = Fe (OH)3 + 3Na + 3ClEcuacin Neta: Fe+3 + (OH) = Fe (OH)3RxQ: En exceso de reactivo (NaOH) se vuelve: INSOLUBLE.B) En un 2do tubo de ensayo se agregan 5 gotas de FeCl3 y luego 2 gotas del reactivo K4 (Fe (CN)6) y ver qu sucede, luego agregar exceso de reactivo y ver si es soluble o insoluble, luego pruebe la solubilidad del precipitado agregando NaOH o tambin HCl y ver qu sucede.RxQ: Si hay reaccin porque el COLOR cambia a AZUL OSCURO y en exceso de REACTIVO K4 (Fe (CN)6) es INSOLUBLE.Ecuacin Molecular: 4FeCl3+3K4 (Fe (CN)6) = Fe4 (Fe (CN)6)3+12KClEcuacin Inica: 4Fe + 4Cl3 + 3K4 + [Fe (CN)6] = Fe4 [Fe (CN)6]3 + 12K + 12ClEcuacin Neta: Fe + [Fe (CN6)] = Fe4 [Fe (CN)6]3Ecuacin Molecular: 12NaOH + Fe4 (Fe (CN)6)3=3Na4Fe (CN)6+4Fe (OH)3RxQ: Luego que reaccione el precipitado con el reactivo NaOH sigue siendo INSOLUBLE y mantiene su color.REACCION DEL ION Al1. Coger un tubo de ensayo agregar 5 gotas de cloruro de aluminio (AlCl) y aadir en el tubo de ensayo 5 gotas de hidrxido de sodio (NaOH).Se formara un precipitado, luego para ver si la reaccin es soluble o insoluble echaremos hidrxido de sodio en exceso 6 gotas, como veremos la reaccin seguir siendo insoluble

AlCL3 + 3NaOH _______ Al(OH)3 + 3NaCl ecuacin molecular Al + 3Cl + 3Na + 3OH _______ Al(OH)3 +3 Na +3 Cl ecuacin inica total Al +3(OH) ________ Al(OH)3 ecuacin inica neta2. Cogeremos otro tubo de ensayo agregar 5 gotas de cloruro de aluminio (AlCl) y aadir en el tubo de ensayo 5 gotas de hidrxido de amonio (NH4OH).Se formara un precipitado, luego para ver si la reaccin es soluble o insoluble echaremos hidrxido de amonio en exceso 6 gotas, como veremos la reaccin seguir siendo insoluble.

AlCl3 + 3NH4OH _______ Al(OH)3 + 3NH4Cl ecuacin molecular Al + 3Cl + 3NH4 + 3OH _______ Al(OH)3 + 3NH4 + 3Cl ecuacin inica total Al +3 (OH) _______ Al(OH) 3 ecuacin inica neta

ConclusionesEn este grupo de cationes, con respecto al precipitado de cada uno, se debe tener en cuenta que precipitan como hidrxido o sulfuro en presencia de NH4OH y la tioacetamida.En el experimento de solucin Al+3 (incoloro), al agregar 5 gotitas de NH4Cl saturado y 5 gotas de NH3 concentrado, se observa y analiza que la solucin da un color blanco transparente. Por consiguiente, al agregar la tioacetamina y posteriormente calentar a bao mara, la solucin no presenta ningn cambio.En el experimento de solucin Fe+3 (coloracin amarilla), al agregar 5 gotas de NH4Cl saturado y NH3 concentrado, se analiza que con ste ltimo se forma un precipitado color chocolate. Por consiguiente, al agregar 5 gotas de tioacetamida no se observa un mayor cambio, con el paso del tiempo se separa y la solucin queda incolora con un precipitado caf. Al calentar durante 5 minutos a bao mara, el precipitado cambia a un color negro quedando incolora la solucin. A su vez, se extrae la solucin con un gotario, por ende, queda solo el Fe2S3, a ste se le agrega 10 ml HCl concentrado, formando una solucin amarilla. Posteriormente, al adicionar NaOH 3N la solucin cambia de color amarillo a negro; se vuelve a agregar HCl, observando que la solucin vuelve al color inicial (amarillo). Por ltimo, se agregan 3 ml de NH4SCN, en donde la solucin final toma un color rojo sangreEn el experimento de solucin Zn+2 (incoloro), se acidifica con HAc 3N y al agregar 3 .gotas de tioacetamida, posteriormente, la solucin se calienta duran 5 minutos a bao mara. Despus de esto, se observa y analiza que la solucin no presenta mayor cambio, por ende, queda incolora como la fase inicial.En el experimento de solucin Mn+2, se acidifica con HNO3 3N, formando una solucin totalmente incolora. Al agregar cristales de bismutato de sodio, se observa que la solucin cambie su coloracin a rosado plido, con el paso de unos minutos, sta vuelve a cambiar, observando un color morado.En el experimento de solucin Co+2, la cual posee un color rosado. Al agregar 3 gotas de NH4SCN y 2 ml de alcohol amlico, se observa una solucin separada, en la parte superior toma un color azul y la inferior un color rosado-fucsia.En el experimento de solucin Ni+2, se basifica con NH3 3N, se observa que la solucin cambia de un color verde plido (Ni+2) a un color azul producido por la adicin de la base. Por ltimo, al agregar 5 gotas de dimetilglioxima, provoca que la solucin adopte un color rosado fuerte.Finalmente, los diferentes cationes se identificaron satisfactoriamente en relacin a sus precipitados correspondientes. Adems, se debe tener en cuenta los diversos factores que pueden afectar el resultado de cada uno de los experimentos.

Bibliografa Principios y Reacciones.W.L. Masterton y C.N. Hurley4a EdicinEditorial Thomson QUIMICAMartin S. Silberberg2a EdicinEditorial Mc Graw Hill http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/publicaciones/ing_quimica/vol5_n2/a09.pdf http://apmine.files.wordpress.com/2011/05/informe.pdf http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/5110/1/Mart%C3%ADn%20Carratala,%20Mar%C3%ADa%20Luisa.pdf http://www.slideshare.net/CvH94/marcha-analitica-de-cationes http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QI/Tema_7.pdf http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/3125/ac06de14.pdf?sequence=6 http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/CUADERNOS%20DE%20CATEDRA/Luna%20Maria%20Celia/1-AnalisisCualitativodeCationes.pdf http://books.google.com.pe/books?id=H-_8vZYdL70C&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false