INDICE

1. INTRODUCCION2. OBJETIVOS3. MARCO TEORICO4. PROCEDIMIENTO5. REACCIONES Y OBSERVACION6. MATERIALES7. CONCLUSIONES8. RECOMENDACIONES9. BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

En relación, a Química analítica la marcha analítica es un proceso técnico y sistemático de

identificación de iones inorgánicos en una disolución mediante reacciones químicas en las

cuales se producen o forman complejos o sales de color único y característico.

Además, una secuencia de reactivos es más o menos selectiva si se produce con más o

menos problemas. A su vez, un reactivo es específico (más selectivo) cuando reacciona con

muy pocos cationes y aniones, por ende, se denominan reactivos generales (menos

específicos) cuando reaccionan con muchos cationes y aniones.

Por otra parte, de acuerdo al Grupo III, se entiende que los iones que forman parte de éste

generan precipitados cuando reaccionan con sulfuro de amonio en medio neutro o

amoniacal. Los cationes pertenecientes a éste son: Cobalto (Co+2), Niquel (Ni+2), Hierro

(Fe+3), Cromo (Cr+3), Aluminio (Al+3), Zinc (Zn+2) y Manganeso (Mn+2).

OBJETIVOS

Identificar si los cationes de este grupo reaccionan con al HCl

diluido y concentrado.

Analizar que metales precipitan con el sulfuro.

Analizar la solubilidad de dichos cationes con un ácido y a la vez

con una base.

Identificar las propiedades y que semejanzas tienen los cationes de

este grupo.

MARCO TEORICOGRUPO 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 es un metal blanco, dúctil y maleable, su polvo es gris. El ácido nítrico hace 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 + 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.

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

1. PROCEDIMIENTO Zn² ᵻ

1. MP+NH₄OH 1M,gota a gota hasta obtener precipitado (observas) luego agregar NH₄OH 6M (observar).

2. MP+NaOH1M , gota a gota hasta deternerpp .(observar), luego agregar NaOH 6M agitar la mezcla y observar.

3. MP+R₄[Fe(CN)₆]observar . ensayar la solubilidad del precipitado con NaOH 6M.

4. MP+KCN gota a gota la formación de pp . luego agregar exceso de reactivo.

NI² ᵻ

1. MP+NH₄OH 1M,gota agota hasta obtener pp .(observar)luego añadir NH₄OH 6M (OBSERVAR)

2. MP+ NaOH6M , gota a gota hasta formación de precipitado, (observar)luego añadir 5 gotas de exceso.

3. MP+ Na₂CO₃ gota a gota hasta formación de pp. Ensayar la solubilidad del pp con HNO₃ 6M.

4. MP+NH₄OH 6M + 2-3 gotas de DM6 . observar

Co² ᵻ

1. MP+ NaOH gota a gota hasta formación de pp (observar)calentar (observar)luego agregar 2-3 gotas de H₂O₂ 3% (observar)

2. MP+NH₄OH 1M , gota a gota hasta formar de pp (observar) luego añadir exceso de NH₄OH 6M

3. MP+10 gotas NH₄SCN 0,5 M+10 gotas de acetona o alcohol amílico , agitar y observar.

Mn² ᵻ

1. MP+ NaOH 6M hasta formación de pp (observar)agregar 5 gotas en exceso , agitar y observar . luego agregar 2-3 gotas de H₂O₂ 3% (observar)

2. MP+NH₄OH 6M gota a gota hasta formación de pp (observar). Agregar exceso de reactivo , agitar y observar

3. MP+ KCN hasta obtener pp . luego añadir exceso de reactivo.

Fe² ᵻ

1. MP+ NH₄OH 6M gota agota hasta formación de pp (observar) agregar exceso de reactivo (5gotas) luego añadir 3 gotas de H₂O₂ 3% , agitar la mezcla (observar)ensayar la solubilidad del pp en HNO₃ 6M.

Fe 3 ᵻ

1. MP+ NaOH 6M gota a gota hasta formar pp(observar)ensayar la solubilidad del pp en exceso del reactivo .

2. MP+ NH₄OH 6M , gota a gota hasta ver pp (observar)agregar exceso de reactivo (5gotas)separar en dos tubos y ensayar la solubilidad del pp en HCL y KCN

3. MP+ K₄[Fe(CN)₆]observar . ensayar la solubilidad del pp con HNO₃ - NaOH (6M)

4. MP+ NH₄SCN, agitar y observar.

AL 3+

1. MP+ NaOH 1M , gota a gota hasta formación de pp (observar) separar el pp en dos y ensayar su sembilidad en NaOH-HCL (6M)

2. MP+ NH₄OH 6M , gota a gota hasta tener pp (observar)luego agregar exceso de reactivo (observar)

3. MP+ 3gotas HC₂H₃O₂+2-3gotas de sal .aluminium 0,1%+ baño maria . luego echar 3 gotas de NH₄OH 6M y 3-4 gotas de solución de (NH₄)₂CO₃. Observar.

4. MP+ Na₂HPO₄ hasta formación de pp (observar) cusayar su solubilidad en HNO₃ 6M.

Cr ᶟ ᵻ

1. MP+ NaOH1M , gota a gota hasta formación de pp (observar)agregar exceso de NaOH , agitar y observar , luego 2-3 gotas de H₂O₂ 3% agital – calentar BM (2 min)observar . agregar 6 gotas de CH₃COOH y 6 de NHa CH₃COONH₄ calentar – agitar – echar CH₃COOBa O BaCL₂. Observar

2. MP+ NH₄OH 6M , gota a gota , hasta frmacion de pp (observar)ensayar la solubilidad del pp con HCL 6M

2. REACCIONES Y OBSERVACION

Zinc Zn²ᶧNH₄OH 1M

Blanco lechoso

(sal)

Zn²ᶧ+2NH₃+2H₂O=Zn(OH) ↙₂ +2NH₄+Zn(OH) ↙₂ +4NH₃

=[Zn(NH₃)₄]²⁻+ 2OH⁻+NH₄OH 6M

Pp .blanco

-

NaOH 1M

Pp . blanco

/sal transpare

nte

Zn²ᶧ+2oh⁻=Zn(OH) ↙₂

+NaOH 6M

Soluble Zn(OH) ↙₂ +2OH⁻=[Zn(OH)₄]²⁻

K₄[Fe(CN)₆]

pp. blanco

/sal amarilla

3Zn²ᶧ+2[Fe(CN)₆]⁻⁴+2Kᶧ→K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂

+NaOH 6M

Soluble K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₃+12OH⁻→2[Fe(CN)₆]⁴ᶧ+2Kᶧ+3[Zn(OH)

₄]²⁻KCN Blanco -+exceso Blanco

(insoluble)

-

Niquel Ni²ᶧNH₄OH 1M Sal.blanca / pp

celesteNi

²ᶧ+6NH₃+2H₂O→Ni(OH) ↙₂ +2NH₄ᶧ+NaOH 6M Decolora Ni(OH

) ↙₂ +6NH₃→[Ni(NH₃)₆]²ᶧ+2OH⁻Na OH 6M pp. verde claro

(gelatinoso)Ni²ᶧ+2OH⁻→Ni(OH) ↙₂

+exceso pp.verde -Na₂CO₃ pp. blanco

verdosoNi₂ᶧ+

+HNO₃ 6M Soluble -NH₄OH 6M Ni

²ᶧ+6NH₃+2H₂O→Ni(OH) ↙₂ +2NH₄ᶧ2-3gt DMG Tuquesa -5got DMG purpura -

Cobalto Co²ᶧNaOH 6M 1gt: azul + Co²ᶧ+OH⁻+NO ↙₃⁻

gotas : rosado

+Δ Rosado Co(OH)NO ↙₃ +OH⁻→Co(OH) ↙₂ +NO₃⁻+2-3gt. H₂O₂ 3%

Soluble 2Co(OH) ↙₂ +H₂O₂→2Co(OH) ↙₃NH₄OH 1M pp. celeste

aceroCo

²ᶧ+NH₃+H₂O+NO₃⁻→Co(OH)NO ↙₃ +NH₄ᶧ Co(OH)N

O ↙₃ +6NH₃→[Co(NH₃)₆]²ᶧ+NO₃+OH⁻+NH₄OH 6M pp. verde

oscuroCo²ᶧ+6NH₄ᶧ=[Co(NH₃)₆]²⁻+6Hᶧ

Hᶧ+NH₃→NH₄ᶧNH₄SCN 0,5M Azul Co²ᶧ+4SCN⁻→[Co(SCN)₄]²⁻+10gt CH₂COCH₃ C₅H₁₁OH

verde 2Hᶧ+[Co(SCN)₄]²⁻=H₂[Co(SCN)₄]

Manganeso Mn²ᶧNaOH 6M pp. blanco Mn²ᶧ+ 2OH⁻→Mn(OH) ↙₂+exceso Mostaza claro Mn(OH

) ↙₂ +O₂+H₂O→MnO(OH) ↙₂ +2OH⁻+2-3gotH₂O₂ 3%

Desprende gases exotérmicapp. marron

oscuro

Mn(OH) ↙₂ +H₂ O₂→MnO(OH) ↙₂ +H₂O

NH₄OH 6M 1gt pp. Blanco Mn²ᶧ+2NH₃+2H₂O=Mn(OH) ↙₂ +2NH₄ᶧ+exceso Amarillo claro -KCN 1gt pp blanco -+exceso Verde militar -

Fe²ᶧ FerrosoNaOH 6M Verde oscuro(sal) Fe²ᶧ+2OH⁻→Fe(OH) ↙₂+exceso Exotérmica 4

Fe(OH) ↙₂ +2H₂O+O₂→4

Fe(OH) ↙₃

H₂ O₂ pp.naranja ladrillo 2 Fe(OH) ↙₂ +H₂O₂→2 Fe(OH) ↙₃

+HNO₃ 6M Deshace el pp -

FeᶟᶧFerrico

NaOH 6M pp. naranja rojizo Feᶟᶧ+3OH⁻→Fe(OH) ↙₃+exceso Sigue igual

(insoluble)-

NH₄OH 6M pp. anaranjado Feᶟᶧ+3NH₃+3H₂O→Fe(OH) ↙₃ +3 NH₄ᶧ

+exceso Naranja rojizo -

+HCL Soluble 2Fe(OH) ↙₃ →Fe₂O₃+3H₂O

+KCN = igual (insoluble)pp

naranja

Fe₂O₃+6Hᶧ→2Feᶟᶧ+3 H₂O

K₄[Fe(CN)6] Azul oscuro 4Feᶟᶧ+3[Fe(CN)₆]⁴⁻→Fe₄[Fe(CN)₆]₃

+HNO₃ 6M Pp negro /sal verde -

+NaOH 6M Ppmarron / sal transparente

Fe₄[Fe(CN)₆] ↙₃ +12OH⁻→4 Fe(OH) ↙₃ +3[Fe(CN)₆]⁴ᶧ

NH₄SCN Sal rojo sangre Feᶟᶧ+3 SCN⁻→Fe(SCN)₃

Aluminio ALᶟᶧNaOH 1M Pp blanco ALᶟᶧ+3OH⁻→AL(OH) ↙₃+NaOH 6M Soluble AL(OH)₃+OH⁻→[AL(OH)₄]⁻

+HCL 6M Insoluble [AL(OH)₄]⁻+Hᶧ=AL(OH) ↙₃ +H₂OAL(OH)₃+3Hᶧ=AL ᶟᶧ+3H₂O

NH₄OH 6M Pp blanco ALᶟᶧ+3NH₃+3H₂O→AL(OH) ↙₃

+3 NH₄ᶧ+exceso Solubiliza un poco -CH₃COOH Naranja ALᶟᶧ+ 3

CH₃COO⁻+2H₂O→AL(OH)₃CH₃

COO↙+2 CH₃COOH+almidon y 8m Claro (pp) -+NH₄OH 6M Pp naranja -+(NH₄)₂CO₃ Soluble -Na₂HPO₄ Pp blanco ALᶟᶧ+HPO₄²⁻ = AL PO ↙₄ +Hᶧ+HNO₃ 6M Soluble -

Cromo CrᶟᶧNaOH 1M Verde

esmeraldaCrᶟᶧ+3OH⁻→Cr(OH) ↙₃

+exceso(6M) Verde Cr(OH) ↙₃ +OH⁻=[Cr(OH)₄]⁻H₂O₂ y BM Amarillo inca

kola2[Cr(OH

)₄]⁻+3H₂O₂+2OH⁻→2CrO₄²⁻+8H₂OCH₃COOH+ - -NH₄C₂H₃O₂+Δ Blanca(sal) -+BaCL - -NH₄OH 6M pp. verdoso Crᶟᶧ+3NH₃+3H₂O→Cr(OH)₃L+3NH₄ᶧ+HCL 6M soluble -

6. MATERIALES Tubos de centrifuga Bagueta Pinzas Gradilla Centrifuga Baño maria NaOH 1M y 6M NH4SCN Na2CO3

H2O2 3 % DMG CH3CoCH3

C5H11OH ALMIDON BaCl2

Zn2+

Mn2+

Al3+

Cr3+

Fe(II y III) Co2+

Ni2+

3. CONCLUSIONES En la experiencia realizada en el laboratorio con el Zinc

se observo qué con una base de 1M se pone de color

blanco la solución y en exceso es soluble con el NaOH 6M, solo con el KCN en exceso es insoluble.

Los cationes de este grupo reaccionan con el NaOH 1M

formando precipitado de color blanco,celeste, ocaracterística según sea el elemento químico.

Los cationes ferroso y férrico forman precipitado cal

reaccion con NaOH6M , el catión ferrosoal agregar H2O2en exceso cambia de color de verde a un color naranaja ladrillo y en exceso con el HNO3 se deshace el precipitado , en cambio con el catión férrico es insoluble al NaOH y va cambiando de color .

8. RECOMENDACIONES

Los tubos de ensayo deben ser de preferencia de pierx y

deben de estar bien seco.

No exagerar con la cantidad de muestra de problema.

Usar adecuadamente la guía , los pasoa a seguir .

Mantener un uso adecuado de la centrifuga, ser cuidadoso

con el manejo.

Al utilizar acido de elevada concentración se recomienda

usar la campana de vidrio para evitar cualquier accidente

9. BIBLIOGRAFIA Principios y Reacciones. W.L. Masterton y C.N. Hurley4a

EdiciónEditorial Thomson

QUIMICA Martin S. Silberberg2a EdiciónEditorial Mc Graw Hill

Vogel A.I. Practical Organic Chemistry, 5A ed. Longman Scientific & Technical, London, 1989.