quimica metalurgica[1]

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Universidad Nacional Facultad de Ingeniería Jorge Basadre Grohmann EAP. De ING. Metalúrgica Código: 2010-34748 Nombre: Alexander Diego Coaquira Huanacuni Determinación de los Cationes Metálicos del grupo I, II, IV y VI I. FUNDAMENTO : La marcha analítica es un proceso técnico y sistemático de identificación de iones inorgánicos en una disolución mediante la formación de complejos o sales de color único y característico. Una secuencia de reactivos es más o menos selectiva si se produce con más o menos problemas. Un reactivo es 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. Se puede cambiar la selectividad de un reactivo por tres diferentes métodos: - Por variación del pH: Ej. El H 2 S es un reactivo general que a pH neutro o básico origina precipitados con casi todos los cationes del Sistema Periódico; sin embargo, a pH ácido se produce un efecto ion común, disminuye la concentración del anión S 2- y sólo precipitan a pH ácido los sulfuros más insolubles, que son los sulfuros de los denominados Grupos I y II de la marcha analítica. - Por cambio del estado de oxidación: Ej. el catión Ni 2+ origina un compuesto coloreado de color rosado con dimetilglioxima, pero si tenemos en el medio Fe 2+ con dimetilglioxima genera un color rosado rojizo; sin embargo, si añadimos H 2 O 2 el Fe 2+ pasa a Fe 3+ , el cual no reacciona con la dimetilglioxima y podemos detectar el níquel. - Enmascaramiento de cationes: Ej. El Cu 2+ y Cd 2+ son dos cationes muy semejantes; sin embargo, se pueden identificar. Si añadimos H 2 S precipitan CuS (negro) y CdS (amarillo). Al problema que contiene se le añade KCN, formando Cu (CN) 4 2- y Cd(CN) 4 2- , ambos incoloros. Si añadimos H 2 S entonces el Cu(CN) 4 2- no reacciona, ya que es muy estable; sin embargo, el

Author: luis-miguel-sarmiento-flores

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Determinacin de los Cationes Metlicos del grupo I, II, IV y VII. FUNDAMENTO : La marcha analtica es un proceso tcnico y sistemtico de identificacin de iones inorgnicos en una disolucin mediante la formacin de complejos o sales de color nico y caracterstico. Una secuencia de reactivos es ms o menos selectiva si se produce con ms o menos problemas. Un reactivo es especfico (ms selectivo) cuando reacciona con muy pocos cationes y aniones. Se van a llamar reactivos generales (menos especficos) cuando reaccionan con muchos cationes y aniones. Se puede cambiar la selectividad de un reactivo por tres diferentes mtodos: - Por variacin del pH: Ej. El H2S es un reactivo general que a pH neutro o bsico origina precipitados con casi todos los cationes del Sistema Peridico; sin embargo, a pH cido se produce un efecto ion comn, disminuye la concentracin del anin S2- y slo precipitan a pH cido los sulfuros ms insolubles, que son los sulfuros de los denominados Grupos I y II de la marcha analtica. - Por cambio del estado de oxidacin: Ej. el catin Ni2+ origina un compuesto coloreado de color rosado con dimetilglioxima, pero si tenemos en el medio Fe2+ con dimetilglioxima genera un color rosado rojizo; sin embargo, si aadimos H2O2 el Fe2+ pasa a Fe3+, el cual no reacciona con la dimetilglioxima y podemos detectar el nquel. - Enmascaramiento de cationes: Ej. El Cu2+ y Cd2+ son dos cationes muy semejantes; sin embargo, se pueden identificar. Si aadimos H2S precipitan CuS (negro) y CdS (amarillo). Al problema que contiene se le aade KCN, formando Cu (CN)42- y Cd(CN)42-, ambos incoloros. Si aadimos H2S entonces el Cu(CN)42- no reacciona, ya que es muy estable; sin embargo, elCdigo: 2010-34748 Nombre: Alexander Diego Coaquira Huanacuni

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Cd(CN)42- es menos estable, reacciona con el H2S y origina CdS (amarillo).

II.

ANALISIS QUIMICO DE CATIONES.

Uno de los procedimientos analticos clsicos es el procedimiento sulfhdrico. En este procedimiento se separan los cationes del grupo I con HCl diluido en forma de cloruros insolubles, quedando cationes de otros grupos en solucin. Estos ltimos se separan del siguiente grupo con cido sulfhdrico y posteriormente se procede con la separacin de los cationes del grupo III, IV y V. Dentro de cada grupo se utilizan los reactivos adecuados con los cuales se logra la separacin individual. Otro procedimiento analtico que se puede mencionar es el procedimiento amoniacal en el cual se clasifican los cationes segn reaccionan con hidrxido amnico, en el procedimiento se utiliza to sulfato sdico o sulfuro sdico y otros. Sin embargo se puede decir que ninguno de los procedimientos anteriores es ideal. En cada procedimiento analtico se requiere poseer conocimientos acerca de las reacciones de los cationes ms importantes y tener mucho cuidado al efectuar las operaciones de separacin e identificacin Los cationes del grupo IV, estn representados por el Calcio, Bario y Estroncio (Ca2+, Ba2+, Sr2+). Los tres son elementos alcalinotrreos. El reactivo del grupo es el carbonato amnico en presencia de hidrxido amnico y cloruro amnico. Cuando estn presentes impurezas de NiS, primero se trata la solucin con cido actico y acetato sdico; se filtran las impurezas y la solucin se precipita con el reactivo del grupo IV.

III.

EQUIPOS Y REACTIVOS:

TUBO DE ENSAYO

GRADILLAS SOPORTE DE TUBOS

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PIPETAS

PIZETAS

REACTIVOS: Los Iones: Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Al3+, Ba2+, Fe2+, Fe3+, Na+, K+, Li+ Amonaco (NH3) Sodio Cloruro de Sodio phenanthroline Cromato de Potasio Oxalato de Amonio Dimetilglioxima Hidrxido de Sodio IV. PROCEDIMIENTO: Sulfato de 1,10 NH4SCN

Primera Parte Para esta prctica se utilizaron 11 tubos de ensayo, los cuales fueron colocados en una gradilla. A cada tubo de ensayo se le iba a agregar

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diferentes soluciones que contienen por separado los siguientes cationes: Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Al3+, Ba2+, Fe2+, Fe3+, Na+, K+ y Li+. Primer tubo de ensayo (Ag+): En este tubo de ensayo se aadieron unas gotas de cloruro de sodio, luego se observ la formacin de un lquido blanquecino. Ag+(aq) + Cl-(aq) ? AgCl (s) Segundo tubo de ensayo(Pb2+): Se agrega a este tubo de ensayo gotas de cromato de potasio, confirmndose as la presencia de iones Pb2+ con un color amarillo. Pb2+(aq) + CrO42-(aq) ? PbCrO4 ( (s) Tercer tubo de ensayo (Ca2+): En este tubo de ensayo tenemos una solucin de cloruro de calcio a 0,1M luego se le agrego unas gotas de oxalato de amonio confirmndose as la presencia de Ca2+ formndose precipitado blanco de oxalato de calcio Ca2+(aq) + C2O42-(aq) ? CaC2O4 (s) Cuarto tubo de ensayo (Mg2+): Se agregan unas gotas de solucin de hidrxido de sodio, conteniendo una disolucin de cloruro de magnesio 0.1M. Se confirma el ion Mg2+ por la formacin de un gel transparente de hidrxido de magnesio. Mg2+ + OH- = Mg(OH) 2 Quinto tubo de ensayo (Ni2+): En este tubo de ensayo primeramente se le aaden iones nquel, luego unas gotas de solucin amoniacal y por ltimo varias gotas de solucin de dimetilglioxima formndose as dimetilglioximato de nquel con una coloracin rojo-fucsia. Ni2+(aq) + 2DMG ? Ni(DMG)2 Sexto tubo de ensayo (Cu2+):Cdigo: 2010-34748 Nombre: Alexander Diego Coaquira Huanacuni

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En este tubo de ensayo que contiene iones Cu2+ se le aade gotas de amonaco, formndose as tetraamincprico de color azul, comprobndose as la presencia de iones en la solucin. Cu2+ (aq) + 4 NH3 (aq) = Cu(NH3)42+ (aq)

Sptimo tubo de ensayo (Cr3+): En este tubo de ensayo se le aadieron unas gotas de solucin de hidrxido de sodio a la solucin que contenan iones de (Cr3+) confirmando la presencia de los mismos por la formacin de un precipitado verde de hidrxido de cromo(III). Cr3+ (aq) + 3 OH- (aq) = Cr(OH)3 (s) Octavo tubo de ensayo (Al3+): En este tubo de ensayo se aaden unas gotas de solucin de hidrxido de sodio, formndose as un precipitado incoloro de hidrxido de aluminio confirmando la presencia de iones Al3+. Al3+ (aq) + 3 OH- (aq) = Al(OH)3 (s) Noveno tubo de ensayo (Ba2+): En este tubo de ensayo se agrega una solucin de sulfato de sodio, formndose un precipitado blanco, confirmndose as la presencia de ion Ba2+. En muestras de agua potable donde la concentracin de iones sulfatos es importante, se utiliza esta reaccin en un mtodo denominado turbidimetra. Ba2+(aq) + SO42-(aq) ? BaSO4 (s) Dcimo tubo de ensayo (Fe2+): En este tubo de ensayo al aadir el compuesto orgnico 1,10phenanthroline al tubo de ensayo que contiene solucin ferrosa se forma un complejo rojo.

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Fe+2 (aq) + 3 O-Fenol ? Fe Dcimo primer tubo de ensayo (Fe3+): En este tubo de ensayo se agregan unos cristales de NH4SCN a la solucin, confirmndose as la presencia de iones frricos. El ion Fe3+ reacciona con seis aniones tiocianato para producir el ion complejo rojo sangre hexathiocyanatoferrato (III) octadrico. Fe+3 (aq) + 6 SCN- (aq) = Fe(SCN)63- (aq)

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V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Esta prctica tiene como finalidad la adquisicin de conocimientos referente a equilibrio qumico de soluciones inicas, determinacin de la presencia y la separacin de sus respectivos iones. El procedimiento analtico que utilizamos en la presente practica para la primera experiencia permite la confirmacin de la existencia de los siguientes cationes : : Ag+, Pb2+, Ca2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Al3+,

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Ba2+, Fe2+, Fe3+, Na+, K+ y Li+ en las diferentes soluciones, la observacin cuidadosa de los colores del precipitado formado, tomando en cuenta la coloracin adquirida por las mismas nos proporciona una informacin definitiva sobre la presencia o ausencia de ciertos iones. Si las soluciones no dan precipitados puede afirmarse que los iones de todos los grupos en general estn ausentes. Si se forma un precipitado blanco, queda demostrada la presencia de aluminio; un precipitado de color verde indica hierro o cromo y un precipitado rojo pardo indica hierro. As mismo se observo en la segunda experiencia con la utilizacin del mechero de Bunsen como fuente de calor para detectar la presencia de los iones metlicos, al tener la llama el contacto con los diferentes cloruros la llama se tornase de diferentes colores, variando segn la temperatura. Aunque la prueba slo d la informacin cualitativa, no datos cuantitativos sobre la proporcin real de elementos en la muestra; datos cuantitativos pueden ser obtenidos por las tcnicas relacionadas de fotometra de llama o la espectroscopia de emisin de llama.Tambin es importante recordar que los recipientes a utilizar en este caso en la prctica los tubos de ensayo deben estar completamente limpios para evitar equivocaciones que a la larga pueden repercutir en conclusiones equivocadas. As como tambin llamas Diferentes deberan ser intentadas para evitar datos incorrectos debido a llamas "contaminadas", o de vez en cuando verificar la exactitud del color. VI. BIBLIOGRAFIA:

Principios y Reacciones. W.L. Masterton y C.N. Hurley4a Edicin Editorial Thomsom QUIMICA Martin S. Silberberg2a Edicin Editorial Mc Graw Hill http://apmine.files.wordpress.com/2011/05/informe.pdf http://html.rincondelvago.com/analisis-cualitativo-de-cationes.html

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