Marcha analítica de cationes

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1. INTRODUCCIÓN

La marcha analítica es un proceso técnico y sistemático de identificación de iones inorgánicos en una disolución mediante la formación de complejos, precipitados o sales de color único y característico. Una secuencia de reactivos es más o menos selectivo, si se produce con más o menos problemas. Un reactivo específico (más selectivo) cuando reacciona con muy pocos cationes y aniones. Se van a llamar reactivos generales (menos específicos) cuando reaccionan con muchos cationes y aniones.

1. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

• Determinar los cationes existentes en la muestra problema a través de la marcha analítica.

2.2. Objetivos Específicos

• Aprender a aplicar la marcha analítica para la determinación de cationes del grupo I.
• Identificar los diferentes cambios de las reacciones durante el proceso.

1. MARCO TEÓRICO

Conceptos previos a saber:

• Marcha analítica

Se denomina marcha analítica a toda sistemática que permita separación y la identificación de especies químicas, agrupándolas por su comportamiento característico frente a algún disolvente o algún reactivo. Las marchas analíticas se circunscriben al caso de los iones inorgánicos, si bien, suelen incluir también algunos iones orgánicos que tienen un comportamiento similar al de los iones inorgánicos.

Existen diferentes marchas, tanto para aniones como para cationes. Dado el elevado número de cationes inorgánicos y la diversidad de su comportamiento, las marchas para cationes son complejas. En una marcha para cationes, éstos son separados en cinco o seis grupos. Dentro de cada grupo se realizan ensayos de identificación, y también algunas operaciones de separación adicionales cuando son necesarias. Las marchas más extendidas para la identificación de cationes son las conocidas como del sulfhídrico y del carbonato.

El método ideal para la determinación de la presencia de un cierto ión en una solución, consiste en utilizar reactivos específicos de dicho ión, ello implica disponer de una cierta cantidad de reactivos, uno para cada ión, lo que es bastante difícil de lograr. Con el fin de utilizar el mínimo número de reactivos y que además no se produzcan interferencias, se han desarrollado las llamadas Marchas Analíticas, ya sea de aniones o cationes. La Marcha Analítica de Cationes más empleada, es la que desarrollara Bunsen en el siglo pasado. Endicha Marcha, se clasifican los cationes de cinco grupos. Cada grupo es separado de los demás, mediante el agregado de reactivos específicos de cada grupo, los cuales precipitan los cationes correspondientes en forma específica, es decir, el reactivo de un grupo precipita los cationes correspondientes a dicho grupo, pero los cationes de los demás grupos quedan en solución.

1. MATERIALES Y REACTIVOS.

• MATERIALES:

• Balanza
• Papel filtro
• Embudo
• Tubos de ensayo
• Pipetas
• Cocina
• Matraz

• REACTIVOS:

• Muestra problema
• Cromato de potasio (K2CrO4)
• Hidróxido de amonio (NH4OH) 3M
• Agua regia (HNO3+3 HCl)
• Ác. Nítrico (HNO3) 3M
• Ác. clorhídrico (HCl) 3M y 6M

1. PROCEDIMIENTOS[pic 4]

la muestra puede contener: Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ y grupos II a V de cationes.

Paso1: agregar 5 gotas hasta precipitación completa, adicionando una gota más de HCl 3M, y agitar y centrifugar.

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                        P                                                                                                                                       C

                        Paso 2                                                                                                    Grupos del II al V

    AgCl, Hg₂Cl₂, PbCl₂ (blanco)                                                                                       (desechar)[pic 9]

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           P                                                                                                                                     C

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     PASO 4                                                                                                                                    PASO 3[pic 15]

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    P                                                       C

PASO 6                                         PASO 5

HgNH₂Cl (gris)                      Ag (NH₃)₂⁺, Cl⁻[pic 21][pic 22][pic 23][pic 26][pic 24][pic 25]

        P[pic 27]

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1. HIPOTESIS Y RESULTADOS.

• HIPOTESIS

¿Qué elementos se detectó en el análisis de la muestra problema?

• RESULTADOS

El color amarillo nos muestra la presencia de Pb.

El color claro nos muestra la presencia de Hg.

1. CUESTIONARIO.

1. Formar las ecuaciones de la identificación de los iones con los agentes utilizados para su identificación.

• Pb+2 + 2 Cl- 🡪PbCl2 (Ecuación Ión Plomo)
• Ag+ + 2 Cl- 🡪AgCl (Ecuación Ión Plata)
• Hg2+2 + 2 Cl- 🡪Hg2Cl2 (Ecuación Ión Mercurio)

• Separación del Ión plomo:

PbCl2 🡪 Pb+2 + 2 Cl-

• Identificación del Ión plomo:

1. PbCl2 + K2CrO4 🡪 PbCrO4 + 2KCL
2. PbCl2 + H2(SO4) 🡪 PbSO4 + 2HCl
3. PbCl2 + 2CH3COONH4 🡪 Pb(CH3COO)22- + (NH3)2SO4
4. Pb(CH3COO)22-  + K2CrO4 🡪 PbCrO4 + 4KCH3COO

• Separación de la plata:

AgCl + 2NH3 🡪 (Ag (NH3)) Cl

• Identificación de la plata:

1. Ag (NH3) Cl + 2HNO3 🡪 AgCl + 2NHgNo3

• Identificación del Ión mercurio:

3Hg2 + 2NO3 + 8H2O 🡪 3 Hg2 + 2NO + 12H2O

2NH2HgCl + 2NO3 + H2O 🡪 3 Hg2 + 2NO + N2 + 2Cl + 8H2O