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ÍNDICE
Análisis del Primer Grupo de Cationes
Identificación de Pb+2
Identificación de Ag+1
Identificación de Hg+2
Análisis del Segundo Grupo de Cationes, subgrupo A
Identificación de Hg+2 Pb+2
Identificación de Bi+3 Cu+2
Identificación de Cd+2
Análisis del Segundo Grupo de Cationes, subgrupo B
Identificación de As+3
Identificación de Sb+3
Identificación de Sn+3
Análisis del Tercer Grupo de Cationes
Identificación de Fe+3 Al+3 Cr+3
Identificación de Ni+2 Co+2
Identificación de Mn+2 Zn+2
Análisis del Cuarto Grupo de Cationes (Grupo del Calcio)
Identificación de Ba+2 Ca+2 Sr+2
Análisis del Quinto Grupo de Cationes (Grupo del Sodio)
Identificación de NH4+1 Na+1 K+1
Análisis del Primer Grupo de Aniones
Identificación de F"1 C204"2 S03
Identificación de As04~3 As03"3
Identificación de P04~3 C03"2
PRACTICA NO. 1
ANÁLISIS DEL PRIMER GRUPO DE CATIONES
A este grupo pertenecen los cationes que son precipitados de sus soluciones frías, por ácido clorhídrico. El cloruro de plomo se separa de la mezcla por su solubilidad en agua caliente. El de plata y mercurio con hidróxido de amonio disolviéndose el cloruro de plata.
MATERIAL
6 Tubos de ensaye
1 gradilla
1 vaso de pp de 250 mL
1 pipeta de 5 mL
1 Mechero
1 Anillo
1 Rejilla
1 Agitador de vidrio
1 Pinza para tubo de ensaye
1 Centrífuga
Papel tornasol
Baño María
REACTIVOS
Sales de plata, plomo y mercurio
Ácido clorhídrico 6N
Cromato de potasio 0.5 M
Yoduro de potasio 0.1N
Ácido nítrico 3M
Hidróxido de amonio conc.
PASO 1.
Poner 2 mL de solución problema y ver con papel tornasol si la solución es neutra o ligeramente acida. Agregar gota a gota HCI 6N hasta precipitación completa, añadiéndose 2 gotas más. Centrifugar y decantar la solución clara que quede sobre e precipitado. La solución se guarda para la precipitación del GRUPO II. Lavar el precipitado con 1 mL de agua destilada fría, centrifugar, decantar la solución y agregarla a la que se guardo para el GRUPO II. El precipitado es para el PASO 2.
El precipitado puede ser: PbCI2, AgCI , Hg2CI
Pb+2 + 2 Cl ---------------------------► PbCI2
Ag+ + Cl ------------------------ ► AgCI
2 Hg+2 + 2 Cl -------------------------► Hg2CI2
El exceso de HCI es necesario para:
a) Asegurar la precipitación completa de los cationes como cloruros insolubles
b) Reducir la solubilidad por el efecto del ion común
c) Si el exceso es muy considerable se puede perder el plomo por formación del ion complejo (PbCI4)-2.
PASO 2.- SEPARACIÓN DEL PLOMO DEL PRECIPITADO.
Al precipitado que quede en el tubo se le agregan 2 mL de agua destilada caliente y centrifugar por no más de 20 seg., de inmediato se decanta, la solución clara es para la identificación del plomo en el PASO 3 y el precipitado se conserva para el PASO 4.
PbCI2 + H20 ----------------------------- ► Pb+2 + 2 Cr-
PASO 3.- ENSAYO PARA EL PLOMO
La solución del PASO 2 se divide en tres tubos de ensaye.
Al primer tubo se le agregan dos gotas de solución de K2Cr04 0.5 M. La formación de un precipitado amarillo indica la presencia de plomo.
Pb+2 + K2Cr04 --------------------------- ► PbCr04 (amarillo) + 2 K+
Al segundo tubo se le agregan 5 gotas de KI 0.1 N formando un precipitado amarillo que por calentamiento se disuelve y dejándolo enfriar se precipitado en forma cristalina (lluvia de oro).
Pb+2 + 2 I ------------------------------------ ► Pbl2 (amarillo)
Al tercer tubo solo se deja enfriar la solución para que se precipite el PbCI2
Pb+2 + 2CP ------------------------------ ► PbCI2 (blanco)
PASO 4.- SEPARCION DEL AqCI Y HqCI . ENSAYO DE LA PRESENCIA DEL ION MERCURIOSO.
Al precipitado del PASO 2 se le añade 1 mL de NH4OH concentrado y 1 mL de agua destilada, se agita con una varilla, se centrífuga, se decanta; Si el precipitado que quedó tiene un color gris oscuro o negro indica la presencia de iones mercuriosos en la muestra. La solución se decanta a un tubo de ensaye y se le agrega 1 mL de NH4OH y es para el PASO 5.
Hg2CI2 + 2 NH4OH --------► HgNH2CI (blanco) + Hgn + NH4+ + Cl- + 2 H20AgCI + 2 NH4OH --------►
Ag (NH3)+2 + Cl- + 2 H20
PASO 5.- ENSAYO PARA LA PLATA.
A la solución del PASO 4 se le agrega lentamente 1 mL de HN03 3 M, agitando con una varilla de vidrio, se prueba con papel tornasol; si la solución no está acida, se añade más ácido hasta acidificarla completamente. Un precipitado blanco es AgCI.
Ag (NH3)+2 + Cl- + 2 HN03 -------------------- ► AgCI (blanco) + 2 NH4+ + 2 N03-
PRACTICA NO. 2
ANÁLISIS DEL SEGUNDO GRUPO DE CATIONES, SUBGRUPO A
La precipitación de los cationes del segundo grupo se debe llevar a cabo con ácido sulfhídrico en medio clorhídrico, para que precipiten los sulfuros insolubles en medio ácido.
El segundo grupo de cationes se divide en dos subgrupos, el A y el B, ya que los sulfuros del grupo B son solubles en sulfuro de amonio o en hidróxido de potasio.
El segundo grupo "A" está formado por Hg+2, Pb+2, Bi+2, Cu+2, Cd+2
MATERIAL
6 tubos de ensaye
1 pinza para tubo de ensaye
1 vaso de pp de 250 mL
1 mechero
1 anillo
1 rejilla
1 pipeta de 5 mL
1 centrífuga
1 varilla de vidrio
1 cápsula de porcelana
1 Baño maría
Sales de Hg, Pb, Bi, Cu, Cd
Ácido clorhídrico 3M
Tioacetamida 8-10%
Ácido nítrico 3M
Ácido clorhídrico conc.
Ácido nítrico conc.
Cloruro estañoso 0.2M
Ácido nítrico 0.2N
Difenilcarbacida 1% (en alcohol)
Ácido sulfúrico conc.
Acetato de amonio
Ácido acético
Cromato de potasio 0.5M
Hidróxido de amonio conc.
Hidróxido de sodio 6M
Ácido acético 6M
Ferrocianuro de potasio 0.2M
Sulfuro de amonio
Ácido sulfúrico 6M
PASO 6.- PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
A la solución que proviene del PASO 1, se toman 2 mL de solución, para la identificación de este grupo se le agrega HCI 3 M hasta medio ácido, pH de 1.0
PASO 7.- PRECIPITACIÓN DE LOS SULFUROS
La precipitación de este grupo se puede hacer por dos métodos:
A) Con ácido sulfhídrico, preparado con HCI industrial y pirita.
FeS + 2 HCI -------------------► FeCI2 + H2S
La solución del PASO 6 se calienta a ebullición en un baño de agua caliente y pasa una corriente de H2S gaseoso por dos minutos.
Agregar un volumen igual de agua caliente y volver a pasar H2S por un minuto más. Centrifugar rápidamente y decantar la solución a otro tubo; confirmar la precipitación completa pasando nuevamente una corriente de ácido sulfhídrico, si se forma más precipitado unirlo al anterior y repetir esto hasta que haya una precipitación completa. Una vez lograda la precipitación completa, la solución se guarda para el TERCER GRUPO de cationes y el precipitado se lava dos veces con 2 mL de agua destilada. El líquido del primer lavado se une a la solución que se guarda para el TERCER GRUPO y el líquido del segundo lavado se desecha. El precipitado es para el
PASO 8.
B ) Con Tioacetamida, que por hidrólisis en medio ácido deja libre ácido sulfhídrico.
CH3-CSNH2 + 2 H20 + H+ -------------------► CH3-COOH + NH4+ + H2S
A la solución del PASO 6 se le añaden 20 gotas de tioacetamida al 8% o 10% y calentar el tubo en un baño de agua durante 10 minutos, después se añaden 2 mL de agua destilada y 12 gotas más de tioacetamida y se sigue calentando otros 2 minutos.
Centrifugar de inmediato, agregar 5 gotas más de tioacetamida y calentar por 2 minutos más (para asegurar que la precipitación haya sido completa). Se decanta (se centrífuga, si es necesario) y la solución se guarda para el TERCER GRUPO.
El precipitado que quede se lava con 2 mL de agua destilada y una gota de HCI 3N dos veces; la solución del primer lavado se une a la solución para el TERCER GRUPO y el segundo se desecha. El precipitado es para el PASO 8.
NOTA: Tanto en el método A) como en el B), la solución para el TERCER GRUPO se calienta para eliminar el H2S y se guarda tapado, de preferencia.
Las reacciones de A) como de B), son las siguientes:
Hg+2 + 2 H2S------------------► HgSn + 2 H+ + Pb+2 + H2S------------------► PbSn+ + 2 H+
2 Bi+3 + 2 H2S ------------ ► Bi2Sblanco + Hg+ + Cu+2 + H2S------------------► CuSn + 2 H+
Cd+2 + H2S------------------► CdSAmarillo + 2 H+
PASO 8.- SEPARACIÓN DE LOS GRUPOS DEL ARSÉNICO Y COBRE
Este paso se hace únicamente cuando se identifica el grupo completo.
PASO 9.- SEPARACIÓN DEL MERCURIO
Al precipitado del PASO 8 ó PASO 7, si se analiza solo el segundo; se le agregan 20 gotas de HN03 3 M. Se calienta en baño de agua caliente (hirviendo) por 3 minutos agitando frecuentemente con una varilla de vidrio. Centrifugar y decantar el líquido a una cápsula de porcelana para el PASO 11. El precipitado se lava con una mezcla de 10 gotas de HN03 3 M y 10 gotas de agua destilada. Centrifugar y desechar la solución de lavado quedando el precipitado para el PASO 10.
HgS + HNO3------------------► NR
3 PbS + 8 HNO3 ------------------► 3 Pb+2 + 6 NO3- + 2 NO + 4 H2O + 3 S
Bi2S3 + 8 HNO3 ------------------► 2 Bi+3 + 6 NO3- + 2 NO + 4 H2O + 3 S
3 CuS + 8 HNO3 ------------------► 3 Cu+2 + 6 NO3- + 2 NO + 4 H2O + 3 S
3 CdS + 8 HNO3 ------------------► 3 Cd+2 + 2 NO3- + 2 NO + 4 H2O + 3 S
PASO 10.- ENSAYO PARA EL MERCURIO
Si el precipitado del PASO 9 es esponjoso y flota, se trata de S y puede tirarse, si es negro se trata de Hg y se le agregan 6 gotas de HCI concentrado y 3 gotas de HN03 concentrado. Agitar durante 1 minuto y calentar en baño de agua por otro minuto agregando 10 gotas de agua destilada. Centrifugar y tirar el precipitado que será S.
En la solución se identifica el mercurio por cualquiera de los siguientes métodos:
A) Se enfría la solución y se agregan 3 o 4 gotas de solución 0.2 M de cloruro estañoso. Se agita, si se forma un precipitado blanquecino, gris o negro indica la presencia de Mercurio. Da color negro que indica la presencia de mercurio.
B) Se limpia una moneda de cobre con HN03 (se agregan unas gotas del ácido a la moneda), se lava con agua, después se agregan unas gotas de la solución que contiene el Hg. Una mancha gris brillante al frotar confirma la presencia del Mercurio.
C) Sobre una placa de porcelana colocar 2 gotas de solución mercúrica lo más neutra posible y una gota de HN03 0.2 N y otra de solución alcohólica al 1 % de difenilcarbacida, produciéndose un complejo insoluble de color violeta o azul que confirma la presencia de Mercurio.
3 HgS + 8H+ + 12CL + 2NO3- ---------------► 3HgCI4-2 + 2NO + 3S + 4H2O
A) 2HgCI4-2 + Sn+2 --------------------► SnCI6-2 + Hg2CI2 blanco
HgCI4-2 + 2CI- + Sn+2 -------------------► SnCI6-2 + Hgn
B) HgCI4-2 + Cu ----------------------------------► Hgn + Cu+2 + 4CL
C) C6H5-NH-NH-CO-NH-NH-C6H5 + Hg+2 ----► PP azul intenso
PASO 11.- SEPARACIÓN DEL PLOMO
A la solución del PASO 9 que debe estar en una cápsula de porcelana se le agregan 5 gotas de H2S04 concentrado y se pone a evaporar con cuidado hasta aparición de humos blancos picantes
de S03. Dejar enfriar y añadir con cuidado 1 mL de agua destilada. Pasar a un tubo, centrifugar si existe residuo, enjuagando la cápsula con unas gotas de agua.
La solución se guarda para el PASO 13. El precipitado se lava con 1 mL de agua destilada desechando el lavado. El precipitado es para el PASO 12.
Pb+2 + S04-2 ------------► PbSQ4 blanco
Bi+3 + S04-2 ------------► NR
Cu+2 + S04-2 -------------► NR
Cd+2 + S04-2 -------------► NR
PASO 12.- ENSAYO PARA EL PLOMO
Al precipitado del PASO 11 se le agregan 10 gotas ó más de acetato de amonio 3 M, se calienta por tres minutos en baño de agua para disolver el precipitado. Si queda algún residuo, centrifugar y en la solución clara agregar 3 gotas de ácido acético y 5 gotas de Cromato de potasio 0.5 M, si se forma un precipitado amarillo se confirma la presencia de Plomo. Da un color naranja gelatina.
PbS04 blanco + 2 CH3COO- ---------------------► Pb(CH3COO)2 + S04-2
Pb(CH3COO)2 + Cr04-2 --------------------------► PbCr04 amarillo + 2CH3COO-
PASO 13.- SEPARACIÓN DEL BISMUTO
La solución del PASO 11 se alcaliniza (en un vaso de pp) cuidadosamente con hidróxido de amonio concentrado, añadiendo poco a poco y agitando. Probar con papel tornasol y agregar NH4OH hasta reacción alcalina. Si la solución adquiere un azul intenso se debe al Cu(NH3)4+2, y si hay precipitado blanco débilmente perceptible es de Bi(OH)3, centrifugar y la solución se conserva para el PASO 15. El precipitado se guarda para el PASO 14.
Bi+3 + 3NH4OH ---------------------► Bi(OH)3 blanco + 3NH4+
Cu+2 + 4NH4OH ---------------------► Cu(NH3)+2 + 4H20
Cd+2 + 4NH4OH ---------------------► Cd(NH3)4+2 + 4H20
PASO 14.- ENSAYO PARA EL BISMUTO
Al precipitado del PASO 13 agregar 4 gotas de solución de NaOH 6 M, se agita y se enfría, luego se agregan 2 gotas de solución de cloruro estanoso 0.2 M y se agita con una varilla de vidrio. La formación de un precipitado negro azabache confirma la presencia de bismuto.
Sn+2 + 3OH- -----------------------------------► HsnO2- + H2O
2Bi(OH)3 blanco + 3HSn02- + 3H20 + 3OH- -------- ► 3Sn(OH)6-2 + 2Bin
PASO 15.- ENSAYO PARA EL COBRE
Si en la solución del PASO 13 se encuentra presente el Cu y Cd, se toma la tercera parte de la solución y se agrega poco a poco ácido acético 6 M hasta reacción acida y después 2 gotas de solución de ferrocianuro de potasio 0.2 M., un precipitado rojo ladrillo indica la presencia del cobre. Solo hay cambio de color a verdoso.
Cu(NH3)4+2 + 4CH3COOH -------------------- ► Cu+2 + 4NH4+ + 4CH3COO
2Cu+2 + Fe(CN)6 ---------------------------------► Cu2Fe(CN)6
Cu+1 da color rojo ladrillo
Cu+2 da color verde fosforescente
PASO 16.- ENSAYO PARA EL CADMIO
Para la identificación del Cadmio hay dos casos, uno cuando está presente el cobre y otro cuando no lo está:
A) Cuando está PRESENTE el Cobre.
A las dos terceras partes de la solución del PASO 15 se le agrega gota a gota solución de KCN 0.2 M hasta desaparición del color azul. Agregar gotas de solución de (NH4)2S. Si se confirma un precipitado amarillo la presencia del Cadmio está confirmada.
B) Cuando está AUSENTE el Cobre.
A las dos terceras partes de la solución del PASO 15 agregar 5 gotas de solución de sulfuro de amonio, si se forma un precipitado amarillo la presencia de Cadmio está confirmada.
Muy a menudo el pp del PASO 16 es negro debido a la mala separación de los cationes anteriores. En este caso, el pp del PASO 16 se trata con 1 mL de H2S04 6 M agitando por 1 minuto y centrifugar. La solución se diluye con 10 gotas de agua y se añade sulfuro de amonio. Si se un forma precipitado amarillo, existe cadmio.
A) 2Cu(NH3)4+2 + 7CN- + 2OH- ---------------► 2Cu(CN)3-2 + 8NH3 + N02- + 2H20
Cd(NH3)4+2 + 4CN- ---------------► (CN)4-2 + 4NH3
Cd(CN)4-2 + S-2 ---------------► CdS(Amarillo) + 4CN-
Cu(CN)3-2 + S-2 ---------------►NR
B) Cd(NH3)4+2 + S-2 ---------------► CdS (Amarillo) + 4NH3
PRACTICA NO. 3
ANÁLISIS DEL SEGUNDO GRUPO DE CATIONES, SUBGRUPO "B'
El segundo grupo "B" está formado por: As+ 3
Sb+ 3
Sn+ 2, +4
Estos tres cationes forman sulfosales solubles con sulfuro de amonio o sales solubles con hidróxido de potasio.
MATERIAL
7 tubos de ensaye 1 gradilla
1 vaso de pp de 250 ml_
2 pipetas de 5 ml_ 1 mechero
1 anillo
1 rejilla
1 agitador de vidrio
1 pinza para tubo
1 centrífuga
1 Baño maría
REACTIVOS
Sales de As, Sn, Sb
Acido clorhídrico
Ácido clorhídrico 6M
Ácido nítrico conc
Molibdato de amonio
Hidróxido de amonio conc
Mixtura magnésica NH4OH MgCI2
Nitrato de plata
Ácido acético
Limadura de fierro
Cloruro de mercurio
Oxalato de amonio
Tioacetamida 8-10%
Nitrito de potasio
Rodamina B 0.01%
Papel tornasol
PASO 17.-
A la solución que resulta de la separación del primer grupo o la que contenga solamente éstos cationes se le trata según el PASO 6 y 7, efectuándose las siguientes reacciones:
2H3AsO3 + 3H2S ---------------► AS2S3 (Amarillo) + 6H2O
H3AsO4 + 5H2S 2Sb+3 ---------------► AS2Ss (Amarillo) + 8H2O +2S
2Sb+3 + 5S-2 ---------------► Sb2S3 (anaranjado)
2Sb+5 + 5S-2 ---------------► Sb2S5
Sn+2 + S-2 ---------------► SnS
Sn+4 + 2S-2 ---------------► SnS2 (Amarillo)
PASO 18. SEPARACIÓN DEL ARSÉNICO
El precipitado del PASO 7 o del PASO 17, (si se identifica todo el grupo) se le agregan 15 gotas de HCI conc. y se calienta en baño de agua por 2 minutos, con agitación. Se centrífuga, inmediatamente se decanta el líquido claro a un tubo de ensaye y se guarda para los PASOS 20 y 21; al precipitado se le añaden 10 gotas de HCI 6M, se agita vigorosamente y se centrífuga, la solución se agrega a la que se guardo para el PASO 20 y 21 y el precipitado es para el PASO 19.
As2S3 + H+ + Cl----------------►NR
Sb2S3 + 6H+ + 12CI- ---------------►2SbCI6-3 + 3H2S
SnS2 + 4H+ + 6CI- ---------------► SnCI6-2 + 2H2S
PASO 19. ENSAYO PARA EL ARSÉNICO
Al precipitado anterior se le agregan 10 gotas de Ácido nítrico concentrado y se calienta en baño de agua por 5 min. Con agitación ocasional. Se centrífuga y si hay algún precipitado se desecha. La solución está lista para hacer cualquiera de las siguientes pruebas de identificación del arsénico.
A) A la solución se le añaden 10 gotas de solución de molibdato de amonio, calentar 5 min., un precipitado amarillo cristalino indica la presencia de arsénico. (La solución debe estar fuertemente acida)
B) La solución se evapora a la mitad y se le agrega hidróxido de amonio hasta medio alcalino y 5 gotas de mixtura magnésina (NH4OH + MgCI2) agitar. Un precipitado blanco indica la presencia de arsénico.
C) El precipitado de B) se lava con 20 gotas de agua, se centrífuga y decanta, la solución se tira; al precipitado se le agregan 3 gotas de AgN03 en solución acética dando un precipitado rojo ladrillo que confirma la presencia de arsénico.
3As2S3 + 10NO3 + 4H+ + 4H20--------------►6H2AsO4- + 10NO + 9S
A) H2AsO4- + 3NH4+ + 12MoO4-2 + 22H+--------------►12 H20(NH4)3AS04 12MoO3 (Amarillo)
B) AsO4-3 + NH4+ + Mg+2 --------------► NH4MgAsO4 (blanco)
C) NH4MgAsO4 + 3Ag+ --------------► Ag3AsO4 (rojo) + NH4+ + Mg+2
PASO 20.ENSAYO PARA EL ESTAÑO
La solución del PASO 18 se hierve hasta obtener ácido sulfhídrico y se divide en dos; una para el ensayo de estaño y la otra para el PASO 21 (ensayo de antimonio).
A la mitad de la solución se le agrega una cantidad pequeña de limadura de fierro o de aluminio, se calienta en baño de agua por 5 minutos, se centrífuga y se descarta el pp. A la solución se le agrega solución saturada de cloruro mercúrico. Si se forma un precipitado blanco o gris, se confirma la presencia de estaño.
2SbCI6-2 + 3Fe--------------► Fe+2 + Sn+2 + 6CI
2SbCI6-3 + 3Fe--------------► 3Fe+2 + 12Cl- + 2Sbn
Sn+2 + 2HgCI2 + 4CI- --------------► SnCI6-2 + 2Hgn
PASO 21.- ENSAYO PARA EL ANTIMONIO
Este ensayo se puede hacer por dos métodos:
A) Añadir a la solución 10 gotas de oxalato de amonio y 5 gotas de tioacetamida y calentar en baño de agua. Un precipitado anaranjado indica la presencia de antimonio, (en lugar de tioacetamida se puede sulfhidrar).
B) Agregar a la solución 5 gotas de solución saturada de nitrito de potasio recién preparado y 2 gotas de Rodamina B. Una fluorescencia de color violeta indica la presencia de antimonio.
Esta reacción se puede hacer en una placa de porcelana usando unos cristales de nitrito de potasio y se agrega la Rodamina B a! 0.01 % hasta que no haya desprendimiento de gases.
SnCI6-2 + 3C2O4-2--------------► Sn(C2O4)3-2 + 6Cl-
SbCI6-3 + C2O4-2 + 3H20--------------► SbO(C2O4)- + 6CI- + 2H3O+
PRACTICA NO. 4
ANALISIS DEL TERCER GRUPO DE CATIONES
Fe+3 Al+3 Cr+3 Ni+2 Co+2 Mn+2 Zn+2
MATERIAL
10 tubos de ensaye
1 cápsula de porcelana
1 pipeta de 5 ml_
1 anillo
1 rejilla
1 mechero
1 vaso de pp de 250 ml_
1 agitador de vidrio
1 centrífuga
1 Baño maría
REACTIVOS
Sales de Fe, Al, Cr, Ni, Co, Mn, Zn
Cloruro de amonio 4M
Hidróxido de amonio conc.
Hidróxido de sodio 4N
Peróxido de hidrógeno 3%
Ácido clorhídrico
Ferrocianuro de potasio 1M
Hidróxido de amonio 6M
Ácido acético 3M
Acetato de amonio 3M
Ácido nítrico conc
Etanol
Aluminón
Solución saturada de acetato de Pb
Cloruro de bario
Sulfuro de amonio
Alfa nitroso-beta naftol (Recién preparado)
Dimetil-glioxima
Hidróxido de sodio 6M
Ácido acético 6M
Tioacetamida 8-10%
Papel tornasol
PASO 22. TRATAMIENTO PREVIO SI LA SOLUCIÓN PROVIENE DEL GRUPO II
La solución que se guardó del PASO 7 se hierve en baño de agua para eliminar el H2S y se le agregan 3 ó 4 gotas de ácido nítrico hirviéndose 2 min. Si se forma algún precipitado, centrifugar y descartar el precipitado que es azufre.
NOTA: Este paso se omite si se va a investigar solo el GRUPO III.
8H+ + 3S-2 + 2NO -----------------► 3S + 2NO + 4H2O
PASO 23.- PRECIPITACIÓN DEL SUB-GRUPO DEL ALUMINIO
A la solución del PASO 22 o a 2 mL de solución para este grupo, añadir 10 gotas de solución 4M de NH4CI, calentar 1 minuto y añadir NH4OH concentrado agitando y probando con papel tornasol. Cuando la solución ya esté básica agregar 2 gotas más. Centrifugar rápidamente para que el ion manganeso precipite lo menos posible. La solución se para el PASO 29.
El precipitado se lava con 20 gotas de agua caliente y 2 gotas de NH4OH, centrifugar, la solución se descarta y el sólido es para el PASO 24.
Fe+3 + 30H- -----------------► Fe(OH)3 (cromo)
Cr+3 + 30H- -----------------► Cr(OH)3
Al+3 + 30H- -----------------► AI(OH)3 (blanco)
Mn+2 + 20H -----------------► Mn(OH)2 (café)
Ni+2 + 4NH4OH -----------------► N¡(NH3)4+2 + 4H20
Co+2 + 6NH4OH -----------------► Co(NH3)2+2 + 6H20
Zn+2 + 4NH4OH -----------------► Zn(NH3)4+2 + 4H20
Mn+2 + NH4CI + NH4OH-----------------► NR
NOTA: El NH4CI se debe agregar primero para impedir la precipitación del Mg+2 del GRUPO V y del Mn+2.
PASO 24.- SEPARACIÓN DEL FIERRO
La separación del Fierro se puede hacer por dos métodos:
A) Al precipitado del PASO 23 se le agregan 15 gotas de HCI 6M, calentar en baño de agua, si es necesario para disolverlo. Pasar la solución a una cápsula de porcelana y agregar Na202 solido (peróxido de sodio y oxilita) poco a poco hasta reacción fuertemente alcalina y calentar un poco con flama pequeña hasta que cese la efervescencia. Se deja reposar por 2 minutos y se pasa a un tubo, enjuagando la cápsula de porcelana con un poco de agua. Centrifugar y decantar. La solución es para el PASO 26 y el precipitado es para el PASO 25.
B) El precipitado del PASO 23 se pasa a una cápsula de porcelana y se le agregan 5 gotas de NaOH y 15 gotas de H202 al 3%, calentar a ebullición por 3 minutos. Pasar la mezcla a un tubo enjuagando la cápsula con un poco de agua. Centrifugar y decantar. La solución es para el PASO 26 y el precipitado es para el PASO 25.
A) Fe(OH)3 + 3H+----------------► Fe+3 + 3H20
Cr(OH)3 + 3H+----------------► Cr+3 + 3H20
AI(OH)3 + 3H+----------------► Al+3 + 3H20
Na202 + 2Cr+3 + 40H-----------------►2Cr04- + 6Na+ + 2H20
Fe+3 + 30H-----------------► Fe(OH)3
Al+3 + 40H- ----------------► AI(OH)4-
B) AI(OH)3 + OH"----------------► AI(OH)4-
2Cr(OH)3 + 40H- + 3H202----------------►2Cr04- + H20
Fe(OH)3 + OH- ----------------►NR
PASO 25. IDENTIFICACIÓN DEL FIERRO
Al precipitado del PASO 24 se le agregan 20 gotas de HCI 6M para disolverlo, calentarlo en caso necesario; la identificación del fierro se puede hacer por varios métodos:
A) Agregar a la solución 3 gotas de ferrocianuro de potasio ( k4FeCN )6 1M, un precipitado azul intenso indica la presencia de fierro. Si da coloración azul
B) Agregar a la solución 4 ó 5 gotas de sulfocianuro de amonio o de potasio IN o 0.5N (también llamado tiocianato NH4SCN), una coloración rojo sangre indica la presencia de fierro (si la coloración no es intensa no hay fierro).
Fe(OH) +3H+ ----------------► Fe+3 + 3H20
A) 4Fe+3 + Fe(CN)6-4----------------► Fe4Fe(CN)6 (azul de prusia)
B) Fe+3 + SCN-----------------►FeSCN+2 (rojo sangre)
PASO 26.- SEPARACIÓN DE ALUMINIO
A la solución de PASO 26 se le agrega gota a gota HCI 6M hasta medio ácido y calentar hasta ebullición, dejar enfriar y agregar IMH4OH 6M hasta reacción alcalina; un precipitado blanco gelatinoso indica la posible presencia de aluminio. Centrifugar y guardar la solución para el PASO 28 y el precipitado para el PASO 27.
AI(OH)4- + 4H+ -----------------------► Al+3 + 4H20
Al+3 + 30H- -----------------------► AI(OH)3 (blanco)
2Cr04-2 + 2H+ -----------------------► Cr207-2 + H20
Cr207-2 + 20H- -----------------------► 2Cr04-2 + H20
PASO 27.- IDENTIFICACIÓN DE ALUMINIO
Al precipitado del PASO 26 se le agrega ácido acético 3M hasta disolución del precipitado y 5 gotas de acetato de sodio 3M, enseguida se le añaden 3 gotas de aluminón y después hidróxido de amonio 6M hasta medio alcalino. Un precipitado rojo indica la presencia del aluminio. (Este precipitado se ve más claro si el tubo se calienta un poco en un baño de agua).
AI(OH)3 + 3H+ -----------------------► Al+3 + 3H2O
Al+3 + 30H- -----------------------►AI(OH)3 (rojo por el colorante)
NOTA: El aluminón es la sal de amonio del ácido aurintriacarboxílico. C6H3OH COONH4
PASO 28.- IDENTIFICACIÓN DE CROMO
Una coloración amarilla en la solución del PASO 26 es un indicio de la presencia de cromo. Su identificación se puede hacer por varios métodos:
A) A unas gotas de la solución problema (solución del PASO 26) se le agregan 3 gotas de solución saturada de acetato de plomo. Un precipitado amarillo indica la presencia de cromo.
B) A 1 mL de la solución del PASO 26 se le agregan 2 gotas de cloruro de bario 1M, un precipitado amarillo indica la presencia de cromo.
C) A 1 mL de la solución del PASO 26 se le agregan unas gotas de H2S04 6M hasta débil reacción acida, se añaden 2 mL de éter, agitar, agregar 4 gotas de H202 al 3% y volver a agitar, una coloración azul poco estable indica la presencia de cromo. En lugar de éter se puede usar butanol.
D) A unas gotas de la solución del PASO 26 se le agregan 5 gotas de difenilcarbazona y se calienta en baño de agua acidulándose con ácido acético. Un color violeta indica la presencia de cromo.
A) Cr4-2 + Pb(Ac)2 -----------------------► PbCrO4 (amarillo) + 2Ac-
B) Cr4-2 + Ba+2 -----------------------► BaCr04
C) 2CrO4-2 + 4H+ -----------------------► H2Cr2O7 + H20 H2Cr2O7 + 4H202 -----------------------► 2CrO5 (azul) + 5H20
D) Da un compuesto soluble de color violeta y de composición desconocida
PASO 29.- PRECIPITACIÓN DEL SUB GRUPO DEL NÍQUEL
A la solución del PASO 23 se le agregan 10 gotas de (NH4)2S se agita y calienta en baño de agua por 3 minutos, se centrífuga, y se deja escurrir una gota más de (NH4)2S por la pared del tubo., si se forma el precipitado repetir el procedimiento hasta que la precipitación sea completa, centrifugar. La solución resultante se guarda para la identificación de los CATIONES DE LOS GRUPOS IV y V. Cuando la solución centrifugada es de color café puede hervirse con 4 ó 5 gotas de ácido acético 6M para precipitar totalmente del NiS negro.
El precipitado se lava con una solución formada por 20 gotas de agua destilada, 2 gotas de NH4OH cono, 2 gotas de NH4CI y 1 gota de (NH4)2S. El lavado se desecha y el precipitado es para el PASO 30.
Ni(NH3)4+2 + S-2 -----------------------► NiSn
Co(NH3)4+2 + S-2 -----------------------► CoSn+ 6NH3
Zn(NH3)4+2 + S-2 -----------------------► ZnS8 + 4NH3
Mn+2 + S-2 -----------------------► MnS (rojo)
PASO 30.- SEPARACIÓN DEL NÍQUEL Y COBALTO
Al precipitado del PASO 30 se le añaden 10 gotas de HN03 concentrado, se calienta en una cápsula de porcelana si llegar a sequedad y se agregan 20 gotas de agua destilada. Si hay algún precipitado como nata es azufre y se desecha. La solución se divide en dos tubos de ensaye; uno para el PASO 3 -que es para la identificación de Cobalto- y el otro para el PASO , 33 identificación de Níquel-.
3NiS + 2HNO3 + 6H+-----------------------►3Ni+2 + 2NO + 3S + 4H2O
3CoS + 2HNO3 + 6H+-----------------------► 3Co+2 + 2NO + 3S + 4H2O
PASO 31.- IDENTIFICACIÓN DE COBALTO
La identificación de cobalto se puede hacer por varios métodos:
A) A la solución del PASO 31 se le adicionan unos cristales de tiocianato de amonio y 2 mL de alcohol amílico. Una coloración azul en el alcohol indica la presencia de cobalto. Si se forma un color rojo es debido a la presencia de fierro; se puede añadir un poco de NaF sólido ó H3PO4 6M hasta que desaparezca el color rojo y solamente aparezca el color azul. Si no se dispone de alcohol amílico puede utilizarse acetona.
B) A la solución del PASO 3(1 se le agrega NH4OH concentrado gota a gota hasta medio alcalino, y después se agrega ácido acético 6M hasta medio ácido y 5 gotas de nitroso naftol (recién preparado). Si se forma un precipitado de color rojo indica que la prueba es positiva a cobalto.
C) A la solución del PASO 31 se le agregan 20 gotas de acetato de potasio 1M y unos cristales de KN02. Agitar y dejar reposar, un precipitado amarillo indica a presencia de cobalto.
A) Co+2 + 4SCN- -------------------►Co(SCN)4-2 (azul)
B) Co+3 + 3C10H5 (NO) OH-------------------► CoC10H6 (NO)O3 (rojo)
C) Co+2 + 7KN02 + HAc -------------------►K3Co (NO2)6 (Ambar) + 2K+ + 2KAc + NO
PASO 33.- IDENTIFICACIÓN DE NÍQUEL
A la solución del PASO 31 (guardada para identificación de níquel) se le agregan NH4OH conc. hasta medio alcalino y 5 gotas de solución alcohólica de dimetil glioxima. Un precipitado rojo esponjoso indica la presencia de níquel.
Ni+2 + 2CH3C (COH) C (NOH) CH3 ----------------- ► Ni [CH3C (NO) C (NOH) CH3 ]2 (rojo) + 2H+
PASO 34.- SEPARACIÓN DE MANGANESO
La solución del PASO 30 se alcaliniza con NaOH 6M y 10 gotas de H202 al 3% o de agua de bromo, luego se hierve en baño de agua por 2 minutos, centrifugar y decantar. El precipitado es para el PASO 35 y la solución para el PASO 36.
Mn+2 + 20H- ------------------ ► Mn(OH)2 (café)
Zn+2 + 40H- -------------------- ► Zn(OH)4-2
PASO 35.- IDENTIFICACIÓN DE MANGANESO
El precipitado del PASO 34 se disuelve con HNO3 conc. y 10 gotas de H2O2 al 3% y calentar en baño de agua. La identificación se puede hacer por varios métodos:
A) La solución anterior se coloca en una cápsula de porcelana y se le agrega una gota de Pb02 (óxido pulga), se calienta por 3 min. sin llegar sequedad, se deja enfriar y se agregan 20 gotas de agua destilada, centrifugar; una coloración violeta indica la presencia de manganeso.
B) La solución anterior se coloca en una cápsula de porcelana y se le agrega NaBi03 sólido hasta que se disuelva, calentar un minuto, centrifugar. Una coloración violeta indica la presencia de manganeso.
Mn(OH)2 + 2H+ ------------------------►Mn+2 + 2H20
A) 2Mn+2 + 5PbO2 + 4H+------------------------►2MnO4- + 5 Pb+2 + 2H2O
B) 2Mn+2 + 5BiO3- + 14H+ ------------------------►2MnO4- + 7H2O + 5Bi+3
PASO 36.- IDENTIFICACIÓN DE ZINC
Para la identificación de Zinc, se toma la solución del PASO 34, y se realiza cualquiera de los siguientes métodos:
a) La solución se acidula con ácido acético 6M y después 6 gotas de K4Fe(CN)6, un precipitado blanco indica la presencia de zinc. Da un color amarillo pálido con blanco.
b) La solución se acidula con ácido acético 6M y se le agregan 6 gotas de tioacetamida (o una corriente de H2S). Calentar por 5 minutos, un precipitado blanco indica la presencia de zinc. También se puede agregar sulfuro de amonio. Da un precipitado blanco.
c) A la solución se le agregan 3 gotas de solución de tiocianato de mercurio y amonio y 2 ó 3 gotas de acetato de cobre, formándose un precipitado color violeta.
a) Zn(OH)4-2 + 4H+ ------------------------► Zn+2 + 4H2O
3Zn+2 + 2K4Fe(CN)6 ------------------------► K2Zn[Fe(CN)6]2 (blanco) + 6K+
b) Zn+2 + S-2 ------------------------► ZnS (banco)
c) Formación de complejos de Zinc y Cobre
PRACTICA NO. 5
ANÁLISIS DEL GRUPO IV, GRUPO DEL CALCIO
Ba+ 2 Sr+ 2 Ca+2
MATERIAL
7 tubos de ensaye
12 pipetas de 5 ml_
1 vaso de pp de 250 mL
1 pinza para tubo
1 alambre de platino
1 anillo
1 rejilla
1 mechero
1 agitador
1 centrífuga
1 cápsula de porcelana
1 Baño maría
REACTIVOS
Cloruro de amonio 4M
Hidróxido de amonio 15M
Carbonato de amonio 2M
Sulfato de amonio 2N
Ácido acético 6M
Cromato de potasio 0.5M
Ácido clorhídrico conc.
Hidróxido de amono conc.
Oxalato de amonio 0.5N
Papel tornasol
PASO 37.- TRATAMIENTO PREVIO PARA SOLUCIÓN QUE PROVENGA DEL GRUPO III
La solución del PASO 29 que contiene exceso de sales amoniacales y sulfuro, se deben eliminar agregando 10 gotas de HN03 conc. y se calienta suavemente en una cápsula de porcelana hasta que se tenga la mitad del volumen inicial. Si se forma un precipitado se centrífuga; la cápsula se enjuaga con pequeñas porciones de agua y se vacía al tubo de ensaye.; si es necesario se centrífuga de nuevo. El precipitado se desecha y la solución, que debe quedar completamente clara, es para el PASO 38.
3S-2 + 2HN03 + 6H+ --------------------►3S + 2NO + 4H2O
NH4+ + N03- --------------------► N02(gas) + 2H2O
PASO 38.- PRECIPITACIÓN DE LOS IONES DEL GRUPO IV
A la solución del PASO 37 o a 2 mL de solución problema de este grupo, se le agregan 10 gotas de solución de NH4CI 4M, y se alcaliniza agregando NH4OH 15M probándose con papel tornasol, añadiéndose enseguida 10 gotas de solución de (NH4)2C03, verificándose si hay precipitación total.' Se calienta en baño de agua por 5 min., se deja reposar, se enfría y se centrífuga. La solución es para el GRUPO V, que corresponde al PASO 46. El precipitado se lava 2 veces con 10 gotas de agua destilada y 2 gotas de (NH4)2C03 , el agua de los lavados se desecha., el precipitado es para el PASO 39.
NOTA: Se agrega el NH4CI antes que el NH4OH para que no precipite el Mg (OH)2. Efecto del ion común.
Ba+ + CO3-2 --------------------► BaCO3 (blanco)
Sr+ + CO3-2 --------------------► SrCO3 (blanco)
Ca + CO3-2 --------------------► CaCO3 (blanco)
PASO 39.- DISOLUCIÓN DEL PRECIPITADO DE LOS CARBONATOS DEL GRUPO IV
Se añaden 20 gotas de CH3COOH 6M y se agita calentando un poco para lograr la solubilidad total. Se puede agregar más ácido y agua destilada.
BaCO3 + 2H+ --------------------► Ba+2 + CO2 + H2O
SrCO3 + 2H+ --------------------► Sr+2 + CO2 + H2O
CaCO3 + 2H+ --------------------► Ca+2 + CO2 + H2O
PASO 40 SEPARACIÓN DE BARIO DE LOS IONES COMUNES DEL GRUPO IV
A 2 gotas de la solución del PASO 39 se les añade 1 gota de cromato de potasio; si se forma. precipitado se comprueba la existencia de Bario. Se hace precipitado amarillo débil, así se comprueba la presencia de vario.
Si no existe precipitado, se pasa directamente al PASO 43 con la solución restante para la identificación de Calcio y Estroncio.
Si existe precipitado, agregar a la solución cromato de potasio 0.5M hasta la precipitación completa, centrifugar. La solución es para el PASO 42 y el precipitado se lava con 20 gotas de agua y 2 gotas de ácido acético; el líquido de los lavados se desecha y el precipitado es para el PASO 41.
Ba+2+ CrO4-2 --------------►BaCrO4 (amarillo)
Sr+2 + CrO4- --------------► NR
Ca+2 + CrO4- ---------------► NR
PASO 41.- CONFIRMACIÓN DEL BARIO
Al precipitado del PASO 40 se le añaden 5 gotas de HCI conc. Se sumerge un alambre de platino en esa mezcla y se lleva a la flama. La aparición de un color verde amarillento indica la presencia del Bario. Si al agregarlo observamos una coloración verde-amarillo, hay presencia de bario.
PASO 42.- PRECIPITACIÓN DE LOS CARBONATOS DE ESTRONCIO Y CALCIO
La solución del PASO 40 es neutralizada con NH4OH gota a gota probando fuertemente con papel tornasol, se añade (NH4)2C03 2M hasta precipitación total, calentar 2 minutos, se deja enfriar,
centrifugar. La solución se desecha y el precipitado se disuelve con 15 gotas de CH3COOH 6M, si es necesario se calienta para disolverlo.
Ca+2 + (NH4)2CO3---------------► CaCO3 (b,anc0) + 2NH4+
Sr+2 + (NH4)2CO3 ---------------► SrCO3 (b,anco) + 2NH4+
PASO 43.- SEPARACIÓN DEL ESTRONCIO Y DEL CALCIO
La solución el PASO 42 (ó la del PASO 39, si no existía bario), se alcaliniza con NH4OH 15M y se agrega (NH4)2S04 2N hasta la precipitación completa del sulfato de estroncio. Calentar a ebullición y dejar reposar unos minutos, centrifugar. La solución es para el PASO 45 y el precipitado es para el PASO 44.
Sr+2 + (NH4)2SO4 --------------►SrSO4 (blanco) + 2NH4+
Ca+2 + (NH4)2SO4 --------------► NR
PASO 44.- ENSAYO PARA EL ESTRONCIO
Al precipitado del PASO 43 se le agregan unas gotas de HCI conc, y se prueba a la flama
Una coloración rojo oscuro confirma la presencia de Estroncio.
PASO 45.- ENSAYO PARA EL CALCIO
A la solución del PASO 43 se le agregan 15 gotas de solución 0.5N de oxalato de amonio, un precipitado blanco cristalino indica la presencia de Calcio.
Para su confirmación, se centrífuga; la solución se desecha y al precipitado se le agregan unas gotas de HCI conc. y se observa a la flama una coloración rojo naranja que confirma la presencia de Calcio.
Ca+2 + (NH4)2C2O4 --------------►CaC2O4 + 2NH4+
Es necesario ver la coloración a la flama, ya que la reacción es general para todo el grupo, y pudiera ser que el precipitado fuera alguna interferencia.
PRACTICA NO. 6
ANÁLISIS DEL GRUPO V, GRUPO DEL SODIO
MATERIAL
4 tubos de ensaye
Oxalato de amonio 0.5 N
3 pipetas de 1 ml_
Sulfato de amonio 2 N
1 cápsula de porcelana
Hidróxido de sodio 6 M
1 vidrio de reloj
Ácido nítrico conc.
1 anillo
Hidróxido de amonio 15 M
1 rejilla
Hipofosfato de sodio
1 mechero
Ácido clorhídrico 6 M
1 agitador de vidrio
p-nitrobencenoazo resorcinol
1 asa de platino
Acetato doble de uranilo y zinc
1 centrífuga
Acetato doble de uranilo y magnesio
1 Baño maría
Ácido acético 6 M
1 pinza para tubo de ensayo
Cobaltinitrito de sodio
1 gradilla
Papel tornasol
PASO 46.- TRATAMIENTO PREVIO SI LA SOLUCIÓN PROVIENE DEL IV GRUPO
A la solución del PASO 38 se le agregan 5 gotas de (NH4)2C204 2 N. Se calienta en baño de agua por unos 5 minutos, se enfría y se centrífuga. El precipitado está formado por los cationes residuales del GRUPO IV por lo que se desecha, y la solución se utiliza para el PASO 48.
Ca+2 + C2O4-----------------------►CaC2O4 (blanco)
Sr+2 + C2O4- ----------------------► SrC2O4 (blanco) + SrSO4 (blanco)
PASO 47.- INVESTIGACIÓN DE LOS IONES AMONIO
Esta prueba siempre se hace en la muestra original ya que las sales de amonio se utilizan como reactivo en el GRUPO III y GRUPO IV. Se pone en una cápsula de porcelana 1 mL de NaOH 6M y se calienta a ebullición. Se quita la flama y se le agregan unas gotas de la solución en donde se va a investigar NH4+, la cápsula se tapa rápidamente con un vidrio de reloj que tiene en su parte inferior adherida una tira de papel tornasol rojo humedecido con agua destilada. En presencia del radical amonio, hay desprendimiento de vapores de amoniaco que hacen cambiar el papel tornasol a un color azul.
La identificación también se puede hacer poniéndose unas gotas del problema y de NaOH 6M en la palma de la mano, se frotan las dos manos y se percibe el olor característico del amoniaco.
NH4+ + NaOH ----------------------► Na+ + H2O + NH3
PASO 48.- ELIMINACIÓN DEL ION AMONIO.
La solución del PASO 46 (o parte de la solución original, si se trata del GRUPO V), se coloca en una cápsula de porcelana con 5 ó 6 gotas de HN03 conc, calentar hasta evaporación total, hacer esto 2 ó 3 veces. Se disuelve el residuo con 20 gotas de agua destilada. Dividir la solución en 4 partes iguales; una parte para el PASO 49, otra para el PASO 50, y así sucesivamente para el PASO 50 y 51.
NH4+ + HNO3 ----------------------► NO2 + 2H2O + H+
PASO 49.- ENSAYO PARA EL MAGNESIO
A una parte de la solución del PASO 48 se le agregan 2 gotas de NH4OH 15 M y 5 gotas de solución 0.2 M de Na2HPO4, se mezclan, se calienta y se deja reposar. Si en 3 ó 4 minutos no hay formación de precipitado alguno significa que el Mg+2 no está presente en la solución problema. Si hay presencia de precipitado, se centrífuga, se decanta; la solución se desecha y el precipitado se disuelve con 1 ó 2 gotas de HCI 6 M y 3 gotas de agua., se agregan 2 gotas de p-nitrobencenoazo resorcinol (magneson), el cual se vuelve azul si se agrega NaOH 6 M (gota agota) agitando con una varilla de vidrio.. Se forma una laca de color azul.
Mg+2 + NH4OH + HPO4-2------------------►MgNH4P04(blanco)+H2O
MgNH4PO4 + H+ ------------------►Mg+2 + NH4+ + HP04-2
Mg+2 + 20H- ------------------►Mg(OH)2 (azul)
PASO 50.- PRUEBA A LA FLAMA PARA EL SODIO Y EL POTASIO
En una parte de la solución del PASO 48 se hace la prueba a la flama. Todas las soluciones dan a la flama una prueba ligeramente positiva para el sodio. La prueba definitiva para el sodio la constituye un intenso color amarillo en toda la flama. La prueba del potasio se efectúa en la misma solución y simultáneamente con la prueba para el sodio pero a través de un vidrio de cobalto dando un color violeta que dura muy poco.
PASO 51.- PRUEBA DE PRECIPITACIÓN PARA EL SODIO
Una parte de la solución del PASO 48 se evapora a la mitad y se le agregan 5 gotas de acetato doble de uranilo y zinc ó acetato doble de uranilo y magnesio, dejar reposar unos minutos, la formación de un precipitado amarillo confirma la presencia de sodio.
Na+ + Mg+2 + 3UO2+2+ 9Ac + 6H2O---------------►NaMg(UO2)3Ac. + 6H2O (amarillo)
Una parte de la solución del PASO 48 se evapora a la mitad y se le agregan 2 gotas de AcOH 6 M y 3 gotas de solución de cobaltinitrito de sodio, se agita y se deja reposar. La formación de u precipitado amarillo confirma la presencia de potasio.
2K+ + Na+ + Co(N02)6-3---------------► K2Na[Co (N02)6 ] (Amarillo)
PRACTICA NO. 7
PRIMER GRUPO DE ANIONES
MATERIAL
10 tubos de ensaye 5 pipetas de 5 mL
1 cápsula de porcelana 1 tubo de ensaye con un tubo de desprendimiento
1 matraz EM con tapón y un tubo de desprendimiento
1 placa de porcelana con 12 cavidades
1 pinza para tubo de ensaye
1 gradilla
1 mechero
1 anillo
1 rejilla
REACTIVOS
Sales de oxalato, fluoruros, arseniato, fosfato, carbonatos
Solución saturada de Ca (OH)2
Ácido acético 6M
Ácido sulfúrico 6M
Nitrato de calcio 1M
Permanganato de potasio 0.02N
Ácido sulfúrico conc. Alcohol metílico
1 cristal de sulfato de zinc Ferrocianuro de potasio 1N
Nitroprusiato de sodio 1%
2 cristales de sulfito de sodio
Ácido clorhídrico conc.
Molibdato de amonio al 10%
1 cristal de nitrato de amonio
Cloruro de amonio
Ácido nítrico 3M
Peróxido de hidrógeno al 3%
Cloruro de bario
Nitrato de plata al 5%
PASO 1.
PRECIPITACIÓN DEL PRIMER GRUPO
A 2 ó 3 mL de la solución para la identificación de los aniones se le agrega 1 mL de la solución saturada de Ca ( OH )2 y gota a gota Ca ( NO3 )2 1M hasta precipitación completa.
El precipitado está formado por las sales de calcio de los aniones del primer grupo.
C2O4 -2 + Ca +2 ---------------► CaC2O4 (bco)
2F- + Ca+2 ---------------► CaF2 (bco)
2 BO2- + Ca +2 ---------------► Ca ( BO2)2
SO3 -2 + Ca+2 ---------------► CaSO3
2 AsO3 -3 + 3 Ca+2 ---------------► Ca3 ( AsO3 )2
2 AsO4 -3 + 3 Ca+2 ---------------► Ca3 ( AsO4 )2
2 PO4 -3 + 3 Ca+2 ---------------► Ca3 ( PO4 )2
SiO3 -2 + Ca +2 ---------------► CaSiO3
CO3 -2 + Ca +2 ---------------► CaCO3
Centrifugar, la solución es para la identificación de los grupos del PASO 13, el precipitado se lava 2 ó 3 veces con 10 gotas de agua y 5 gotas de NH4OH conc.
PASO 2.-
El precipitado del paso 1 se trata con suficiente ácido acético 6 M ( 2 ó 3 mi ) con lo cual se disuelven las sales de calcio con excepción del CaC204 y CaF2. Centrifugar, el precipitado es para el PASO 3 y 4, y la solución es para los PASOS 5 en adelante.
CaC2O4 + HAc ---------------► NR
CaF2 + HAc ---------------► NR
Ca ( BO2 )2 + 2 HAc ---------------► BO2- + CaAc2 + 2H
PASO 3.- IDENTIFICACIÓN DEL FLUORURO
Hay dos métodos para su identificación:
A ) Una parte del precipitado del paso 2 se mezcla con un poco de polvo de cuarzo y 5 gotas de H2S04 conc. y se calienta. Si hay fluoruros se desprende SiF4 que enturbia una gota de agua suspendida en un agitador en la boca de tubo, formando un depósito de S¡02 y H2SiF6 soluble.
CaF2 + H2SO4 ---------------► KSO4 + 2 HF
SiO2 + 4 HF ---------------► SiF4 + 2 H2O
3 SiF4 + 2 H2O ---------------► 2 H2 + SiF6 + SiO2
B ) Una parte del precipitado se disuelve con unas gotas de HCI 3M y se le añaden 4 gotas de reactivo formado por 2 gotas de nitrato de zirconio y 2 gotas de alizarina, mezcladas en el momento de la reacción. La reacción es positiva si hay un cambio de color rojo al amarillo.
CaF2 + 2 H+ ---------------►Ca-2 + 2 HF
Alizarina + nitrato de circonio ---------------► laca zirconia - alizarina (rojo)
Zirconio - alizarina + 6F----------------► ZrF6 -2
PASO 4.- IDENTIFICACIÓN DE OXALATOS
A la parte de precipitado restante se le agregan 2 gotas de agua y 2 gotas de H2S04 6M se calienta un poco y se le agrega una gota de KMn04 0.02 N, si el color desaparece hay oxalato.
CaC204 + H2S04 ------------------- ► CaS04 + H202
5 H2C204 + 2 Mn04 - + 6 H+ ---------------------- ► 2 Mn-2 + 10 C02 + 8 H20
PASO 5.- IDENTIFICACIÓN DE BORATOS.
En un vidrio de reloj o en una cápsula de porcelana, se colocan 5 gotas de la solución acética del paso 2, se le agregan 5 gotas de la solución de ácido sulfúrico conc. y 10 gotas de alcohol metílico, se mezcla y se calienta con cuidado. Al encender la mezcla arde con llama verde. Esta reacción es preferible hacerla sobre la solución para identificación de aniones directamente.
B02- + H30+ ------------------ ► H3B03
H3B03 + 3 H3OH---------------► 2 ( CH3O )3B + 3H2 O
2 ( CH3O )3B + 9 O2 ---------------► B2O3 + 6 CO2 + 9 H2O (flama verde)
PASO 6. IDENTIFICACIÓN DE SULFITOS
A ) En un tubo de ensaye se colocan 5 gotas de solución acética, se le agregan 3 gotas de H2S04 6M con lo que desprende S02 que se reconoce por su olor o porque enturbia el agua de barita Ba( OH )2.
Esta reacción es similar a la del C03~2 por lo que hay necesidad de agregar a este precipitado H202 6M con lo que se desprende una oxidación a sulfato y el precipitado es insoluble en todos los ácidos y así se diferencia de los carbonatos. Para hacerlo todo en un solo paso se recoge el gas en agua de barita o BaCI2 acidulada con unas gotas de HCI 3M y con unas gotas de H202.
SO2-2 + H2SO4 ---------------► SO2 + H20 + SO4-2
SO2 + Ba ( OH )2 ---------------► BaSO4 + H2O
BaSO3 + H2O2 ---------------► BaSO4 + H2O
BaSO4 + H+ ---------------►NR
B) En una placa de porcelana se coloca un cristal de sulfato de zinc y se disuelve en 2 o 3 gotas de agua, se añade una gota de ferrocianuro de potasio 1N y 2 de nitroprusiato sódico al 1%, después de 2 a 3 gotas de la solución acética del problema, el precipitado toma un color rosa y en ocasiones cuando la concentración es alta, rojo.
PASO 7A.- SEPARACIÓN DEL ARSENITO Y ARSENIATO.
A 5 gotas de solución acética, se le agregan 2 gotas de HCI 6M y se calienta a ebullición 1 min. en baño maría. A la solución se le agregan 5 gotas de mezcla magnesiana y gota a gota hidróxido de amonio conc hasta reacción alcalina, se forma un precipitado blanco que tarda en desaparecer unos minutos de MgNH4PO4 y MgNH4AsO4.
Centrifugar, la solución es para la identificación de arsénico (PASO 9A), y el precipitado se lava dos veces con unas gotas de agua y es para el PASO 8 A.
AsO4 -3 + NH4 + + Mg+2 ---------------►MgNH4 + AsO4
PO4 -3 + NH4 + + Mg+2 ---------------►MgNH4P04
AsO3-3 + NH4+ + Mg+2 ---------------►NR
PASO 8A.- IDENTIFICACIÓN DE ARSENIATO
Al precipitado del PASO 7A se le añaden 2 gotas de AgN03 al 5% y 2 gotas de ácido acético 6M, si hay arseniato se forma un precipitado rojo ladrillo de Ag3P04 "3 del paso 10.
Si el precipitado no toma ninguna de estas coloraciones no hay arseniatos ni fosfatos.
MgNH4AsO4 + 3 Ag+ ---------------► Ag3AsO4 + Mg+2 + NH4+
MgNH4PO4 + 3 Ag+ ---------------► Ag3PO4 + Mg+2 + NH4+
PASO 9A.- IDENTIFICACIÓN DE ARSENITO
A la solución del PASO 7A se le añaden 5 gotas de ácido nítrico conc. para oxidar el arsenito, hervir unos 3 minutos una vez hecha la oxidación se neutraliza con hidróxido de amonio conc se agregan 5 gotas de AgN03 al 5 % si se forma un precipitado rojo ladrillo hay arsenito.
3 AsO3 -3 + 2 HNO3 ---------------► 3 AsO4 -3 + 2NO + H20
AsO4 -3 + 3 Ag + ---------------► Ag3AsO4
NOTA: Para la identificación de arsenito y arseniato hay otro método.
PASO 8B.- IDENTIFICACIÓN DE ARSENIATO
Se toman 5 gotas de solución acética y se le agregan 2 gotas de HCI 6M y 2 gotas de almidón, una coloración azul indica la presencia de arseniato por el yodo liberado. Si hay B03 " interfiere por dar también reacción positiva.
AsO4 -3 + 2 I- + 4 H+ ---------------► AsO2- + 2 H2O + I2
PASO 9B.- IDENTIFICACIÓN DE ARSENITO
A 5 gotas de la solución acética se le agrega una mezcla formada por una gota de solución de yodo en KI y 2 gotas de almidón, la coloración azul del reactivo desaparece por la presencia del arsenito, si hay S03 interfiere por dar reacción positiva.
AsO3 -3 + I2 + H2O ---------------► AsO4 -3 + 2 l2 + 2 H+
NOTA: El arsenito observa reductor fuerte, hace incompatible la existencia simultánea de oxidantes fuertes como cromato, permanganato, clorato, etc.
Si existe arsenito oxidante débil no puede haber sulfito reductor fuerte.
PASO 10.- IDENTIFICACIÓN DE FOSFATO
Si el P04 "3 no ha sido identificado en el PASO 8A o si se hicieron los PASOS 8B y 9B se hace esta reacción.
A 10 gotas de solución acética se la agregan 2 cristales de sulfito de sodio y 5 gotas de HCI conc, se calienta en baño maría por 2 minutos y se agregan 5 gotas de tioacetamida y se calienta por 2 minutos mas (en vez de tioacetamida se puede pasar una corriente de H2S) centrifugar y desechar el precipitado que será As2S3.
Pasar la solución a una cápsula y agregarle 3 gotas de ácido nítrico conc. y evaporar a sequedad sin calentamiento posterior, una vez fría agregar 5 gotas de agua y 2 de ácido nítrico conc. y pasar a un tubo, si hay precipitado, centrifugar y desecharlo.
NOTA: Si en los pasos anteriores se comprueba la ausencia de sales de arsénico, la prueba de Fosfato se hará de aquí en adelante.
A la solución se le agregan 5 gotas de molibdato de amonio y un cristal de NH4NO3 que favorecen la reacción y se calienta por dos minutos en baño maría. Un precipitado amarillo que se forma lentamente confirma a presencia el fosfato.
AsO4 -3 + SO3 - + 2 H+ ---------------► AsO2- + SO4 - + H2O
2 AsO2- + 3 S- + 8 H+ ---------------► As2S3 + 4 H2O
PASO 11. - IDENTIFICACIÓN DE SILICATOS.
El silicato aunque pertenece al primer grupo es mejor hacer su identificación directamente en la solución para la identificación de aniones.
A) Se toma 1 mL de la solución para la identificación de aniones y se le agrega un poco de cloruro de amonio sólido y se hierve unos 5 minutos, se forma un precipitado gelatinoso de ácido silícico que se prepara por centrifugación lavándose con 1 mL de HN03 3M y la solución se desecha. Al precipitado se le añade un reactivo formado por una parte de ácido nítrico conc, una parte de agua destilada y 2 partes de solución acuosa de molibdato de amonio al 10 % se calienta suavemente y una coloración amarilla indica silicato.
SiO3 -2 + 2 NH4CI ---------------► H2SiO3 + 2 CI- + 2 NH3
B ) Un mL de solución para identificación de aniones se coloca en una cápsula de porcelana y se evapora a sequedad. Se hace una perla de sal de fósforo y con ella se toca el residuo de la evaporación se lleva nuevamente a la flama. En presencia de silicato se forma un esqueleto de sílice.
PASO 12.- IDENTIFICACIÓN DE CARBONATOS.
La prueba de carbonatos se debe hacer sobre la muestra original ya que para la identificación y la preparación de la solución para aniones se agregan Na2C03.
Se toma 1 mL de la solución problema, se le agregan 10 gotas de H202 al 3% se hierve por 2 minutos para oxidar al S03 " , al tubo de ensaye se le coloca un tubo de desprendimiento ( el de la identificación de sulfitos -PASO 6A -), se calienta y el gas desprendido se recoge en agua de barita.
Si hay enturbamiento blanco hay carbonatos.
SO3 -2 + H2O2 ---------------► SO4 -2 + H2O
SO4 -2 + H+ ---------------► No hay desprendimiento de gas
CO3 -2 + 2 H+ ---------------► CO2 + H2O
CO2-2 + Ba (OH)2 ---------------► BaCO3 + H2O
B) Sn (C2O4)3+2 + S-2 ---------------►NR
2SbO (C2O4)- + 3S-2 + 4H+---------------►2H2O + Sb2S3 (anaranjado) + 2C2O4-2
