ANÁLISIS CUALITATIVO DE LOS CATIONES NIQUEL, COBRE, COBALTOY CADMIO, POR EL MÉTODO DE CROMATOGRAFÍA EN PAPEL Y ENSAYO DE LA LLAMA.

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25 ml x 1L x 6 mol x 58,08g x 1 mL = 11,02 mL[pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44]

1000ml 1L 1mol 0,79g[pic 45][pic 46][pic 47][pic 48]

Preparación del HCL para la prueba de la llama

25mL x 1dm3 x 1mol x 36,5g x 1kg x 1L x 1000cm3 = 0,78cm3 [pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58][pic 59][pic 60]

1000mL 1dm3 1mol 1000g 1,16kg 1L[pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66]

Calculos para determinar el Rf

Rf= distancia recorrida por el componente[pic 67]

distancia recorrida por el eluyente

Discusión de resultados y aplicación a nivel de bachillerato

La cromatografía, es un procedimiento fisicoquímico que permite separar los componentes o sustancias integrantes de una mezcla, por migración diferencial de solutos transportados por una fase móvil, que son retenidos selectivamente por una fase estacionaria (inmóvil), la fase inmóvil puede ser sólida o líquida (Domínguez, 1975).

La técnica empleada para la identificación cualitativa de ciertos cationes en la práctica fue la cromatografía en papel, esta permite la separación de dichos cationes presentes en una mezcla (muestra problema) por migración diferencial sobre la superficie del papel de filtro.

El papel de filtro es el factor decisivo de una buena cromatografía, y el usado para la práctica, fue el watman nº1 ya que este pose zonas amorfas y zonas cristalinas con una orientación determinada por la máquina que los forma. El agua y los compuestos hidrófilos son absorbidos por las zonas amorfas. Esta estructura explica que la cromatografía en papel implique una combinación de diversos mecanismos, como la capilaridad, fuerza gravitatoria, adsorción, reparto e intercambio iónico (Domínguez, 1975).

La capilaridad es un proceso de los fluidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar, o en este caso por el papel de filtro. Mientras que la adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material, de igual forma para esta experiencia el papel de filtro (Domínguez, 1975)

Para la cromatografía en papel, el factor más importante es el disolvente, su selección es crítica, ya que los disolventes determinan la selectividad del sistema cromatográfico. Para escogerlos hay que considerar la naturaleza química de las sustancias que se desean separar y la viscosidad y polaridad del disolvente (Skoog, 2005).

La separación de las muestras se realiza en función de la afinidad de los solutos con las dos fases, las más solubles en agua se quedarán cerca del punto donde se aplicó la muestra, y las menos solubles en agua y más solubles en el disolvente llegarán más lejos (Skoog, 2005).

En la experimentación realizada no se observó dicha separación ya que se agregó el disolvente (HCl y Acetona) con una elevada concentración lo que dificulta que se observe el desplazamiento de los cationes (Ni2+, Cu, Cd2+, Co2+).

Muchos programas de pregrado usan análisis cualitativo de cationes como un vehículo para alcanzar la química inorgánica descriptiva en sus clases de laboratorio.

Uno de estos conceptos es la emisión atómica, que a menudo es ilustrada a través del uso de pruebas de llama, para identificar metales alcalinos y alcalinotérreos. Estas pruebas de llama pueden producir llamas brillantes y coloridas que se disfrutan desde el punto de vista puramente estético (Chang, 2010).

Cada metal alcalino produce un color a la flama característico cuando una muestra de sal de un metal alcalino se coloca en ella. En el proceso, la energía de las reacciones de combustión del combustible, se transfiere a la sal metálica que se coloca en la flama. Esta transferencia hace que los electrones de los átomos del metal alcalino se eleven a estados excitados. La energía se libera en forma de radiación visible cuando el electrón regresa al estado basal. Cada metal alcalino sufre sus propias transiciones eléctricas únicas.

En la realización de la prueba a la llama de este laboratorio se trabajó con los metales Cd2+ , Ni2+ , Cu2+ , Co2+ , los cuales son metales de transición que fueron sometidos a la prueba de la llama de un mechero bunsen con una disolución de HCL 1,0 M.

Para realizar el ensayo se introdujo un alambre de níquel cromado bien limpio en HCl concentrado, luego este se pone en contacto con la sustancia y por último se lleva a la llama, comenzando por la zona de menor temperatura hasta alcanzar la de mayor temperatura. Este procedimiento se repite con todos los metales a analizar para poder visualizar el color característico de cada uno.

Según (Skoog, 2005). Cuando una muestra nebulizada se transporta a una llama, la desolvatación de las microgotas ocurre en la zona de combustión primaria, localizada justo por encima de la punta del mechero. Las partículas sólidas resultantes finamente divididas, llegan a una región en el centro de la llama, denominada cono interno. Allí en la parte más caliente de la llama, se vaporizan y se convierten en átomos gaseosos, iones elementales y especies moleculares. La excitación de los espectros de emisión atómica ocurre en esa región. Sin embargo para que se dé el espectro de emisión la lama tiene que estar a una temperatura de 1700-2400°C, ya que a dicha temperatura solo especies de fácil excitación como metales alcalinos o alcalinotérreos, producen espectros de emisión útiles.

La concentración de la disolución de los cationes utilizados en el laboratorio fue de 0,08M dando un error, ya que empleando estas disoluciones no se pudo observar la coloración en la llama, por lo que se procedió a exponer a la llama las sales de los metales.

Según (Skoog, 2005). Todos los iones se ionizan hasta cierto punto en la llama. La posición de este equilibrio depende de la temperatura de la llama misma y la concentración total de los electrones producidos por la ionización de todos los elementos presentes en la muestra.

Según (Skoog, 2005). “las interferencias del analito cambian la magnitud de la señal del analito mismo.” Generalmente no son espectrales, sino físicas y/o químicas. En este caso pudo haber pasado por interferencia química, debido a que son específicas