Informe Termodinamica de Gases 3

 

FACULTAD “DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA” 

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

CURSO

: QUÍMICA ANALÍTICA

PRACTICA

: Nº 03

TEMA

: SEPARACION E IDENTIFICACION DE CATIONES DEL SUB GRUPO II-A OSUB GRUPO DEL COBRE

DOCENTE

: BRICEÑO LUNA VERONICA CLAUDIA

ALUMNO

: -ROJAS ROBLES YASER ROYER

Huaraz, 22 de febrero del 2019

HUARAZ - ANCASH –  PERU  PERU

 

INTRODUCCION

En la siguiente practica de laboratorio que venimos realizando, se trata de la separación de cationes del sub grupo grupo IIA o sub grupo del cobre, y así conocer las características de los cationes y distinguir los distintos precipitados que forman los colores y factores que nos ayudan al reconocimiento de los compuestos formados, que se obtienen mediante reactivos que producen reacciones con los cationes.

 

OBJETIVOS  

Separar e identificar a los cationes del sub grupo II-A como: (Hg+2, Pb+2, Bi+3, Cu+2), y conocer las reacciones características de estos cationes.

 

Reconocer los colores de precipitación de cada elemento.

FUNDAMENTO TEORICO. El grupo II está formado por dos sub grupos: sub grupo II A o sub grupo del cobre ( Hg +2 ,P b +2 , Bi 3+ , Cu + 2   y Cd +2 ) y sub grupo II B o sub grupo del arsénico (As+3, As As+5, S Sbb+3, Sb Sb+5, S Snn+2 y Sn Sn+4), la división del grupo II en dos sub grupos se debe a que los sulfuros de los cationes del sub grupo II B son solubles con poli sulfuro de amonio (NH4)2SX, NaOH o en (NH4)2CO3, mientras que los cationes del sub grupo II A son  prácticamente insolubles en estas sustancias. Una solución preparada puede contener únicamente metales del grupo II, no debe contener ningún ion nitrato (NO 3"), sin embargo en un análisis analítico general donde están presentes cationes desde el grupo I al grupo V, la solución proveniente del filtrado en la separación de los cationes del grupo I, puede contener iones nitratos ya que se pudo haber empleado HNO 3   o agua regia para disolver la sustancia problema y estos solventes no han sido eliminados completamente, por lo tanto, la solución a separar va a contener iones nitrato. En medio ácido los iones nitratos nitra tos ooxida xidann a los iione oness sulf sulfuros uros,, producie produciendo ndo aazufr zufree de la l a man er eraa si sigui gui ent e: 8H3O+ + 3S -2 + 2NO3-2  ⟶  2NO+3S+12H2O

pp amarillo o blanco

El azufre contamina a los sulfuros precipitados en el grupo II y al mismo tiempo el reactivo precipitante (H2S), portador de los iones sulfuros (S~ 2) se destruiría  parcialmente,  parcialm ente, si no es en forma total. Por consigui consiguiente, ente, el ion nitrato nitrat o (NO3") de estar  presente, se destruye, hirviendo el filtrado (solución) proveniente de la separación del grupo I, con HCI concentrado (1 gota por ml_ de solución), la reacción química es: 8H3O+ + 6CP + 2NCV ⟶  3CI2 + 2NO + 12H 2O Junto con el HCI, se agrega H2O2  para oxidar al Sn+2  a Sn4  (generalmente cuando se aplica NaOH, para separar el grupo II-B); no es necesario agrega agregarr H2O2 cuando en la separación del subgrupo II-B se emplea (NH4)2SX, porque porqu e éste es un agente oxidante. oxidante.

 

Como se sabe en el análisis cualitativo tiene por objeto identificar los componentes de una sustancia, mezcla de sustancias o soluciones, y en forma el elemento componente o grupos de elementos están combinados entre sí. En la identificación de una sustancia implica su transformación, por lo regular con llaa ayuda de otra sustancia de composición conocida, en un compuesto nuevo que posee  propiedadess características.  propiedade Para fines del análisis cualitativo los iones de los metales o cationes más comunes se dividen en grupos. Estos grupos están dado un orden y dependen del reactivo  precipitante que les corresponda, se puede establecer establecer también que la clasificación se  basa en las distintas solubilidade solubilidadess de los cloruros, ssulfuros, ulfuros, hidróxidos, y carbonatos. Es por eso los grupos más comunes del análisis de cationes son:

Reaccioness de los Cationes del Grupo del Cobre: Reaccione +2

+2

+2

+2

+3

Cationes: Cu , Pb , Hg , Cd  y Bi . Reactivo del grupo: Sulfuro de hidrógeno en presencia de ácido clorhídrico diluido.

DETALLES EXPERIMENTALES.  MATERIALES:   2 vasos de 150ml.  

2 matraces de 150ml.

 

4 tubos de ensayo

 

1 varilla

 

Papel de filtro

 

Embudo

 

Gradilla

 

Cocinilla eléctrica.

 

REACTIVOS:  

HCl cc

   NH4OH

3M

 

HNO3 cc

 

KI 0.5M



 

CH3COOH

 

K 2CrO4 

 

K 4[Fe(CN)6]

   Na2S    NA2HPO4 

PROCEDIMIENTO: 1.  Ajuste de acidez:  

Colocar la muestra problema liquida en un vaso de precipitados y adicionar tres gotas de solución al 3% de H 2O2. Hervir hasta tener aproximadamente aproximadamen te la mitad del volumen original.

 

Agregar 3 ó 4 gotas de una so solución lución conce concentrada ntrada de HCl y hervir con moderación hasta que quede un liquido de consistencia ligeramente siruposa o densa. Si la solución se hierve hasta sequedad, se pueden  perder el FeCl3  y el SnCl4 que son volátiles, se prueba la acidez de la solución con papel de tornasol. Si esta acida y debe estarlo se añade solución de NH4OH poco a poco hasta que la solución se vuelva ligeramente alcalina.

 

Medir el volumen total de la muestra ye se añaden una gota de HCl concentrado por ml de solución, la solución ahora debe ser aproximadamente aproximadamen te 0.3M en HCl (pH = 0.50) (este proceso proceso de neutralizar y acidificar nuevamente se realiza para controlar mejor la acidez de la solución y asegurar la total precipitación de los sulfuros mas solubles de este grupo: Cd, Sn y Pb y a la vez evitar la precipitación de los sulfuros mas insolubles del grupo III: Zn, Ni y Co.

 

Si la muestra que se está analizando contiene iones interferentes como:  boratos, fluoruros, oxalatos oxalatos o fosfatos, estos deben ser ser eliminados en este  paso.

 

2.  Precipitació Precipitación n de los cationes del grupo II.  

Una vez ajustado el pH calentar la muestra hasta una temperatura  próxima a ebullición y pasar una corriente gaseo gaseosa sa de H2S o Na2S por el líquido caliente, hasta precipitación completa (que no se forme mas  precipitados). Algunos cationes precipitan de preferencia en caliente y acidez relativamente grande como: Hg, Bi, Cu y As y con más dificultad los de Sb.

 

Luego se añade un volumen igual al de la muestra de agua destilad fría y se continúa con el paso del H2S o Na2S hasta precipitación completa (otros cationes precipitan en frio y en medio débilmente acido como: Cd, Sn y pb). Observar atentamente los distintos precipitados que puedan formarse en las dos fases de precipitación.

 

Filtrar inmediatamente inmediatamente o centrifuga centrifugarr para separa los precipitados precipitados del liquido madre. Las reacciones químicas de formación de los sulfuros son:  +     −   ⟶          +     −   ⟶        2 +    3 −   ⟶         +     −   ⟶  +   

      

 −   ⟶       

2(−)    3 −   ⟶ 6 −        [−]  2 −   ⟶ 6 −          2 −    5 −  12 +   ⟶ 20          

Observe las reacciones de formación de los sulfuros de los sub grupo II B, como pueden observarse son complejos, todos estos con su máxima valencia, debido con la oxidación con H2O2  y al pasar H2S ( agente reductor) reduce al Sb+5  y As+5  a Sb+3 y As+3  respectivamente,, en cambio el Sn no es afectado por el poder reductor del H 2S, debido a respectivamente que el medio debe ser débilmente acido y no fuertemente acido (debido al carácter anfótero del Sn).  

La solución filtrada se hierve inmediatamente para expulsar el exceso de H2S y para concentrar la solución que contiene los cationes del grupo III al V, si la muestra solo contiene cationes del grupo II, este filtrado se

 

elimina. Si no se elimina el H 2S por ebullición, este puede oxidarse a SO4-2 y precipitar inmediatamente el Ca, Ba y Sr.  

Puede ocurrir que al concentrar el filtrado, se formen precipitados amarillos de As2S3  que haya pasado, esto ocurren con frecuencia, entonces se añade 2 gotas de HCl cc y se pasa una corriente de H 2S y se continua la ebullición hasta precipitac precipitación ión total del del As2S3 y la expulsión del H2S. se filtra el precipitado y se comprueba el As conforme se indicara en el sub grupo II b. el filtrado exento de tturbidez urbidez y precipitados se guarda en un frasco rotulado (solución-grupos III al V).

 

Lavar los precipitados con agua sulfidricada (se prepara saturando con H2S, con agua hervida y NH4 NO3  o NH4Cl), por 3 o 4 veces, con este liquido de lavado se impide la oxidación de sulfatos de los precipitados y se evita la formación de coloides.

3.  Separación de los sub grupos del Cobre y del Arsénico. Esta separación se basa en la naturaleza anfoterica de los óxidos y sulfuros de los elementos del sub grupo del Arsénico, ya que se disuelven en soluciones acidas y básicas. El reactivo utilizado para esta separación es el polisulfuro de amonio o sulfuro de amonio amarillo: (NH4)2Sx recién preparado, también puede emplearse el NaOH, este tiene desventaja de disolver el HgS y pasarlo al subgrupo II B, además si existe el SnS (pp pardo) no lo disuelve para esto debe agregarse H2O2, también puede emplearse el Na2S o (NH4)2S, estos dos últimos son poco utilizados.  

A los precipitados del grupo II que se encuentran en suspensión acuossa, agregar de 5 a 10ml de solución de (NH 4)2Sx recién preparado, agitar con una varilla y calentar suavemente de 50º a 60ºC durante 2 a 3 minutos, se filtran y se lavan los precipitados por tres veces con una solución caliente de NH4 NO3  (1 gota de solución de NH 4 NO3 1m a 15 gotas d H2O), el liquido de lavado puede contener gotas de (NH 4)2Sx.

 

Los precipitados insolubles son sulfuros del sub grupo del cobre que deben analizarse al momento, porque en contacto con el oxigeno del aire se oxidan a sulfatos, si se guardan hacerlo fuera del contacto del aire (tubo tapado).

 

 

Cabe indicar que el (NH4)2Sx es un agente oxidante por lo que disuelve al SnS y  por este carácter oxidante forma tiosales de valencia máxima y por consiguiente aniones muy estables. Las reacciones químicas de separación de los cationes del subgrupo II, son:     2( 2( )   ( )  ⟶ 2( 2(  )  (  .      2−   −   ⟶ 2−      3( )  ⟶ 2( )      2( )   ( )    ⟶ 2( ) (     2−   −   ⟶ 2−     3( )  ⟶ 2( )       ( ( )    ⟶ ()   (  ) )    −   ⟶ −    ( )  ⟶ ( )  

Preparación Preparac ión del (NH4)2Sx.  Saturar 200ml de NH4OH en frio, mas 10g de S en polvo y fino, y 200ml de  NH4OH cc, se agita hasta disolución del S y se afora a un litro de agua destilada. O también a una solución recién (NH4)2S se agrega S en polvo y fino y se disuelve.

Identificación del subgrupo II a o subgrupo del cobre. Los precipitados de este subgrupo se encuentran como: Hg, PbS, Bi 2S3, CdS y CuS. Las diferentes etapas de operaciones son las siguientes.

4.  Separación del HgS de los restantes sulfuros. Esto se logra gracias a que el HgS es insoluble en HNO3.  

Para efectuar esta separación se agrega 10ml de HNO 3 diluido (1ml de HNO3 cc + 2ml de H2O) sobre el precipitado (el HNO3 cc oxida al S-2 a SO4-2), se hierve suavemente por 1min. (calentamiento mas prolongado

 

disolverá algo de HgS y puede convertir parte del sulfuro del sulfato,  precipitando sulfato sulfato de plomoPbSO4).  

Luego se filtr filtraa y luego se lava el precipitado con una mezcla de agua acidificada con HNO3  (1vol. De HNO3  3M y 1vol de H 2O). el  precipitado (residuo) esta constituido por HgS y S, la solución del +2

+3

+2

filtrado contiene los cationes restantes de este subgrupo (Pb , Bi , Cu , Cd+2) Las reacciones químicas son: 3 3   8 8   ⟶ 3 ()  2 2  3  4 4     8 8   ⟶ 2( 2(  )  2 2  3  4   3 3   8 8 ⟶ 3( )  2  3  4   3 3   8 8   ⟶ 3( )  2  3  4  

5.  Reconocimien Reconocimiento to del Hg+2   

Al precipitado de HgS se agrega agua regia en una cantidad de 6 gotas de HCl concentrado y 2 gotas de HNO3 concentrado, se agita y se lleva a ebullición ebullici ón sin llegar a sequedad, se diluye con 2 o 3ml de agua destilada y se filtra si es necesario (cualquier solido que pueda existir, azufre en mayor parte), el precipitado se desecha. Se enfría la solución obtenida y queda lista para la identificación del Hg+2.  La reacción química de de disolución del Hg es: 3 3   2 2  6 6 ⟶ 3 3  2  3  4  

 

Una vez fría la solución del HgCL2 ser prepara en dos porciones.

 

A la primera porción se le coloca en un pequeño vaso de precipitados se introduce una moneda de cobre limpia y se calienta lentamente a ebullición luego se enfría, se seca la moneda y se frota la superficie con una tela, si esta se encuentra recubierta de un color plateado brillante, indica la presencia del mercurio. La reacción química es:     ⟶     

 

A la segunda porción de la solución fría (no se realiza este ensayo en caliente porque se formaría precipitado gris de estaño metálico debido a la aut-oxidacion , una reacción donde el Sn es oxidado y reducido al mismo tiempo: 2Sn+2  + 6Cl-  ⟶ SnCl6-2 + Sn), se coloca en un tubo de ensayo y se adicionan 3 o 4 gatas de solución 0.2M de SnCl2, se agita y

 

la presencia del Hg se confirma si se forma un precipitado blanquecino, gris o negro; si no hay precipitado el Hg está ausente. Las reacciones químicas son:   2   ⟶       

En exceso de       ⟶ 2      

6.  Separación del plomo del bismuto, cobre y cadmio .  

A la solución proveniente de la separación del HgS, que contiene los iones Pb+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, se añaden dos gotas d H 2SO4cc, se agita y se lleva a ebullición cuidadosa hasta la aparición de humos blancos además de SO2 (el volumen de la muestra debe quedar en unos 0.5ml), se enfría y se diluye con 1ml de H2O a la que se han añadido unas gotas de H 2SO4  2N, se agita y se observa si se ha formado precipitado blanco en el fondo f ondo del vaso, en caso negativo no hay plomo. Si se ha formado precipitado

 blanco (PbSO4).   Para confirmar la presencia del plomo, se separa el precipitado por filtración, se lava el precipitado unas tres veces con acidificada con H2SO4 (1vol de H2SO4 + 20vol de H2O). el precipitado blanco obtenido es el sulfato de plomo y la solución del filtrado contiene los cationes de Bi+3, Cd+2, Cu +2 que deben guardarse para la separación e identificación de los citados iones. Las reacciones químicas de separación del plomo son: ( )      ⟶   2      2( )  3    ⟶  ( )    6     ()      ⟶   2   ( )      ⟶   2 

7.  Identificación o reconocimiento del plomo.  

Después del lavado y filtración del sulfato de plomo, de haberlo se transfiere a un pequeño vaso de precipitados. 

 

Adicionar 1ml de agua destilada y se tiene una suspensión a la cual se adiciona 10gotas de una solución concentrada de CH 3COONH4, esto se calienta por 3 o 4 minutos en baño de agua hirviente. 

 

La solución clara obtenida se trata con dos gotas de acido acético 6M (efecto del ion común) y 3gotas de solución de K 2CrO4, sis e forma un

 

 precipitado de color amarillo de PbCrO4 confirma la presencia del pomo en la muestra.  Las reacciones químicas son:   2    ⟶ ()  ( )   ( )      ⟶     2    

8.   Separación del bismuto, del cobre y cadmio   La solución proveniente de la separación del PbSO 4 , contiene los iones Bi +3 , Cu" 2  y Cd* 2   como sulfatos, ésta solución está fuertemente acidificada por acción del H 2 SO 4  por lo que debe ser neutralizada con  NH 4 OH, éste sirve para producir los complejos de Cu y Cd solubles,  po r lo t an t o, d eb e ag re ga rs e u n ex ce so su fi ci en entt e de amon am on i ac aco. o. Los Lo s iones Bi +3 , no forman complejos con el amonio, sino que en vez de ello forma hidróxido que precipita. Esta separación es una aplicación de la formación de iones complejos.  

A la solución que contiene Bi +3 , C u +2   y Cd +2   se añaden NH 4 OH concentrado gota a gota y agitando hasta reacción alcalina (comprobar con papel de tornasol), más dos gotas en exceso, se calienta poco a poco sin llegar a hervir, sí el Cu se encuentra  pres  pr es en t e, l a so l u ción ci ón es d e col co l o r az ul i n te nso ns o ( es ne ce cess ar io , si sinn embargo confirmar la presencia del Cu, porque la solución puede ser azul y no estar presente el cobre, por ejemplo, si a pasado níquel la solución es azulada), además se puede formar un precipitado blanco

 

coposo débilmente perceptible de Bi(OH) 3 . Se filtra o centrifuga, el precipitado de haberlo, se lava dos veces con agua destilada y se guarda para la identificación del Bi + 3 , la solución contiene a los complejos de Cu +2   y Cd +2 .

Las reacciones químicas son: Bi 2 ( SO 4 ) 3  + 6NH 4 OH ⟶ 2Bi(OH) 3  + 3(NH 4 ) 2 S O 4  

pp blanco coposo

2CuSO 4  + 2NH 4 OH ⟶  CuSO 4 .Cu(OH) 2  + (NH 4 ) 2 SO 4  pp .n eg ro CuSO 4 .Cu(OH) 2  + (NH 4 ) 2 S0 4  + 6NH 4 O H ⟶  2[Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4  + 8H 2 O Sulfato tetra amino cúprico (Complejo soluble azul)

 

CdSO 4  + 2NH 4 OH ⟶   Cd(OH) 2  + (NH 4 ) 2 SO 4   Cd(OH) 2  + (NH 4 ) 2 SO 4  + 2NH 4 OH ⟶   [Cd(NH 3 ) 4 ] SO 4  + 4 H 2 O Sulfato tetra amino cádmico (Complejo soluble incoloro) 9.   Identificación o reconocimiento del bismuto   El precipitado probablemente Bi(OH) 3 , para su reconocimiento se trata principalmente con estannito de sodio, éste en contacto con el Bi(OH) 3  reduce al Bi +3   a Bi metálico en estado finamente dividido de modo que su aspecto es negro. Además de la identificación del  bi smut sm ut o con co n es ta n nit ni t o ex i sten st en otr ot r os re ac actt i v os es pe cí fi co s. El precipi tado se transfiere a un pequeño vaso de precipitados en suspensión acuosa, ésta suspensión se divide en dos porciones:  

A la primera porción se agregan 6 gotas de solución 6M de  Na OH, OH , se agi ag i t a y s e en enff rí a po r 1 ó 2 mi n . en un a co r ri en t e d e agua fría, luego se añade 3 gotas de SnCI 2   y se agita con una varilla de vidrio, la formación instantánea de un precipitado de color negro al agitar la solución, confirma la presencia de  bism  bi smut ut o ( l a s ol uc i ón de be es estt ar f rí a en ca cass o co cont nt ra r io  prec  pr ecii pi t arí ar í a S n gri gr i s) . Las reacciones químicas son: SnCI 2  + 2NaOH ⟶  Sn(OH) 2  + 2NaCI Sn(OH) 2  + 2NaOH ⟶  Na 2 Sn O 2  + 2H 2 O

estannito de sodio

 Na 2 S nO 2  + Bi(OH) 3   ⟶   2BÍ + Na 2 Sn O 3   + H 2 O  

pp negro

A la segunda porción en suspensión de Bi(OH) 3 , se adiciona gotas de HNO 3 2N hasta disolución del precipitado, ésta solución a su vez se divide en dos porciones. Bi(OH) 3  + 3HNO 3 ⟶   Bi(NO 3 ) 3  + 3H 2 O

 

A esta nueva primera porción de Bi(NO 3 ) 3 , se hace reaccionar con una solución de Na 2 HP O 4 , la formación de un precipitado  blan  bl an co cri cr i st ali al i no i nd i ca l a pr es en ci ciaa de Bi Bi..

 

Bi(NO 3 ) 3   + Na 2 HP O 4   ⟶   BiPO 4  + NaNO 3   + H 2 O pp. Blanco cristalino  

A la segunda porción de Bi(NO 3 ) 3 , se hace pasar una corriente gaseosa de H 2 S, la formación de un precipitado pardo indica la  pres  pr es en ci a de Bi Bi..

Bi(NO 3 ) 3  + 3H 2 S ⟶   B¡ 2 S 3  + 6HNO 3  

pp. pardo

10. 10 .  Identificación I dentificación o reconocimiento del cobre   La solución de color azul intenso de la solución amoniacal contiene los cationes Cu"" 2   y Cd +2   como complejos solubles, el color azul no es suficiente para caracterizar el Cu.  

Se toma una porción de la solución azulada en un tubo de ensayo, se agregan

gotas

de CH 3 COOH 6M hasta que la

solución sea aacida cida (comprobar con papel de tornasol), cuando la solución ya está acida, se añaden 3 gotas de solución 0,2M de ferrocianuro de potasio, «4[Fe(CN) 6 ], se mezcla bien y la aparición de un precipitado de color pardo rojizo (rojo), indica la presencia de cobre. Las reacciones químicas son: [Cu(NH 3 ) 4 ] S0 4   ⟶   Cu(NH 3 )/ 2   + SO 4 ' 2 Cu(NH 3 ) 4 +2  + 4CH 3 COOH ⟶   Cu +2  + 4NH 4 +  + 4CH 3 C OO El 4 +complejo se CH descompone convirtiendo el NH 3   e n  NH   empleando 3 COOH, para proporcionar los protones necesarios. Con la concentración de amoniaco grandemente reducida, los iones Cu* 2   son liberados del complejo azul, quedando disponibles para reaccionar con los iones ferrocianuro. K4[Fe(CN) 6 ]

⟶ 

4K + +Fe(CN) 4 -4

Fe(CN) 6 -4 +2Cu +2   ⟶   C u 2 [Fe(CN) 6 ] pp. pardo rojizo

 

11 11..  Identificación I dentificación o reconocimiento del cadmio Existen dos pruebas para reconocer al cadmio: Primero; cuando la solución amoniacal no contiene el ion Cu +2  y segundo; cuando existe el ion Cu* 2  en la solución.    

Cuando no existe el ion Cu +2 , la solución amoniacal es incolora, a una porción de esta se adiciona Na 2 S , H 2 S o (NH (N H 4 ) 2 S, se calienta un poco la solución, sí el cadmio está  pree se nte  pr nt e se f orm or m ar á i nm nmed edii at am amen en t e un pr ec ecii pi pitt ad o amar am arii ll o de CdS. Las reacciones químicas son: [Cd(NH 3 ) 4 ] S0 4   ⟶   Cd(NH 3 ) 4 +2  + SCV 2   Cd(NH 3 ) 4 +2 ⟶   C d +2  + S ' 2  

 

C d +2  + 4NH 3  

⟶   CdS pp Amarillo

Cuando existe el ion Cu +2 , la solución amoniacal es de color azul, para reconocer el cadmio en esta solución azulada que contiene Cu +2 , nos basamos en la facultad de los iones cianuros  parr a r ed u cir  pa ci r el Cu +2   a Cu +1   y formar un complejo estable que no deja suficiente Cu +2   ó Cu +1   en solución para precipitar CuS ó Cu 2 S en presencia de iones sulfures. El Cd(CN) 4 - 2 (ion complejo) formado, es lo bastante inestable para poner iones Cd * 2   en la solución, de manera que al agregar los iones sulfures (S" 2 ) precipitan como CdS de color amarillo y esto confirma la presencia de Cd en la muestra.

 

Entonces lo primero que se hace es probar con el papel de tornasol si la solución es básica o no, si no es básica se agrega solución de amoniaco hasta que lo sea, luego se adiciona solución 0,2M de KCN gota agota y con agitación hasta que el color azul de la solución desaparezca totalmente, más dos gotas en exceso.

Las reacciones químicas son:

 

El cianuro convierte tanto al complejo de Cu y Cd en complejo de cianuros reduciendo al Cu* 2   a C u +1 , en tanto que el cianuro se oxida a cianato CNO". 2Cu(NH 3 ) 4 +2  + 7CN" + 2OKT ⟶   2Cu(CN) 3 " 2  + 8NH 3  + CNO' + H 2 O Cd(NH 3 ) / 2  + 4CN' ⟶   Cd(CN) 4 - 2  + 4NH 3 El complejo cianurado de cadmio se disocia parcialmente en: Cd(CN) 4 - 2  

«->

Cd +2  + 4CN"

Puesto que la concentración de Cd +2   de ésta reacción de disociación, rebasa la constante del producto de solubilidad del CdS, si se agregan iones sulfures (S - 2 ), precipita como CdS de color amarillo. La reacción química es: C d +2  + S " 2   ⟶   CdS (pp. Amarillo)

RESULTADOS Luego de la realización de los diversos procedimientos indicados pudimos observar observar que:  

En la práctica: en las reacciones se observo que los colores que tomaron los  precipitados coincidieron coincidieron con la gguía uía de práctica.

 

En el análisis de la solución se encontró la presencia de los iones: Cu +2  y Cd ++  debido a los colores, y forma de los precipitados, propiedades características de estos compuestos formados.

 

Para el reconocimiento se sigue los pasos que indican en la guía y se observa que se forma un precipitado blanco grisáceo y por otra parte  parr a el re co  pa conn oci oc i mi en to t ambi am bi én se pu ed e ha ce r co conn l a mo ne nedd a y se deposita mercurio en la moneda la cual se ve que la moneda es  pl at ead ea d a.

 

  CONCLUSIONES:  

Se logro el reconocimiento de los distintos cationes de este grupo por medio de la práctica de las reacciones, ya sea cuando se encuentre solos o mezclados en soluciones suministradas por el docente.

 

Se comprobó que el reactivo precipitante de este grupo es muy importante para la determinación de compuestos en formas de sulfuros.

 

Se debe de tener presente siempre el orden de separación de los iones mediante las reacciones selectivas.

RECOMENDACIONES:  

Utilizar con sumo cuidado los materiales y/o reactivos en cualquier práctica por lo que demuestra que un mal uso conlleva al error.

 

Consultar al docente que reactivo se puede utilizar en reemplazo del que originalmente estaba propuesto.

 

Leer detenidamente la parte teórica de la práctica, para tener la absoluta certeza de que es lo que se quiere a ser en el laboratorio.

 

 

BIBLIOGRAFIA

 

Douglas A.Skoog -Química Analítica 7ª Edición Editorial Mcaraw Hill 

  CHANG, RAYMOND; 1999, Química, Ed.McGrawHill

PGINA WEB.  

http://www.heurema.com/QG7.htm

 

http://es.wikipedia.org/wiki/PH

 

ANEXO.

 

  CUESTIONARIO. 1.  Establezca las reacciones químicas de separación e identificación de los catiónes del subgrupo II A, anotando las observaciones ralizadas.

Precipitación de los cationes del grupo II: Es este paso se vio como los cationes que pertenecen al grupo II, al agregarle una solución que indica en la gua es que los colores se forman como capaz lo cual indica que hay o existe los atines de los del grupo II. H g +2   +

S -2  

⟶ 

HgS

Pb +2   +

S "2 

⟶ 

Pb

2Bii +3   + 2B

3S' 2   ⟶  

Cu +2   +

S " 2   ⟶   CuS

pp negro

Cd +2   +

S " 2   ⟶   CdS

pp amarillo

pp negro pp negro

Bi 2 S 3   pp pardo

2(SbCI 6 - 1 ) + 3S- 2   ⟶   6Cr + Sb 2 S 3   [SnCI6 -2 ] + 2S~ 2   ⟶   6CI" + SnS 2  

pp amarillo pp amarillo

2H 2 As O 4 " + 5S' 2   + 12H 3 O +3   ⟶   20 H 2 O + S + As 2 S 3   pp amarillo

Separación de los subgrupos del Cobre y del Arsénico Las reacciones: 2(NH4)2S2 + (NH4)2S ⟶2(NH4)3As AsS S4  (sulfoarseniato de amonio) As2S3 + 2 S2'2 + S'2 ⟶ 2 AsS4"3  As2S5 + 3 (NH4)2S ⟶2 (NH4)3AsS4  Sb2S3  + 2(NH4)2S2  + (sulfoantimoniato de amonio)

(NH4)3SbS4⟶2(NH4)3SbS4 

Sb 2 S 3   + 2 S 2 + 2  + S - 2  -> 2 SbS 4 - 3 Sb 2 S 5  + 3(NH 4 ) 2 S -> 2(NH 4 ) 3 Sb S 4   SnS + (NH4)2S2 -> (NH4)2SnS3 (sulfoestannato de amonio)

 

SnS + S2'2 -» SnS3'2 Sn S 2  + (NH 4 ) 2 S -» (NH 4 ) 2 Sn S 3  

Separación del HgS de los restantes sulfuros Las reacciones son: 3PbS + 8HN0 3   ⟶   3Pb(NO 3 ) 2  + 2NO+3 S + 4H 2 O Bi 2 S 3  + 8HNO 3   ⟶   2Bi(NO 3 ) 3  + 2NO + 3S + 4H 2 O 3CuS + 8HNO 3   ⟶   3Cu(NO 3 ) 2  + 2NO + 3S + 4H 2 O 3CdS + 8HNO 3   ⟶   3Cd(NO 3 ) 2  + 2NO + 3S + 4H 2 O

Reconocimiento del Hg+2

La reacción química de disolución del Hg es: 3HgS + 2HNO 3  + 6HCI ⟶   3HgCI 2  + 2NO + 3S + 4H 2 O

Separación del plomo del bismuto, cobre y cadmio Las reacciones químicas de separación del plomo son: Pb(NO 3 ) 2  + H 2 SO 4   ⟶  

PbSO 4  + 2HNO 3   pp blanco

2Bi(NO 3 ) 3  + 3H 2 SO 4   ⟶   B Í 2 ( SO 4 ) 3  + 6HIMO 3   solución Cu(NO 3 ) 2   + H 2 SO 4   ⟶   CuSO 4  + 2HNO 3  

solución

Cd(NO 3 ) 2  + H 2 SO 4   ⟶   CdSO 4  + 2HNO 3   solución

Identificación o reconocimiento del plomo Las reacciones químicas son:  

PbSO 4   + 2CH 3 COONH 4  

⟶ 

Pb(CH 3 COO) 2   + (NH 4 ) 2 S O 4

Pb(CH 3 COO) 2  + K 2 C r O 4 ⟶   PbCrO 4  + 2CH 3 COOK pp Amarillo .

Separación del bismuto, del cobre y cadmio   Precipitado color blanco. Las reacciones químicas son:

 

Bi 2 (S O 4 ) 3  + 6NH 4 OH ⟶  2Bi(OH) 3  + 3(NH 4 ) 2 S O 4   coposo

pp blanco

2CuSO 4  + 2NH 4 OH ⟶ CuSO 4 .Cu(OH) 2  + (NH 4 ) 2 S O 4 pp.negro CuSO 4 .Cu(OH) 2  + (NH 4 ) 2 S 0 4  + 6NH 4 OH ⟶  2[Cu(NH 3 ) 4 ]S O 4   + 8H 2 O Sulfato tetra amino cúprico (Complejo soluble azul ) azul )

Identificación o reconocimiento del bismuto   Las reacciones químicas son: SnCI2  + 2NaOH ⟶   Sn(OH) 2  + 2NaCI Sn(OH) 2  + 2NaOH ⟶   Na 2 Sn O 2   + 2H 2 O estannito de sodio  Na2SnO2 + Bi(OH)3  ⟶  2BÍ + Na2SnO3 + H2O

pp negro

Identificación o reconocimiento del cadmio.   Las reacciones químicas son: a .   [Cd(NH 3 ) 4 ] S 0 4   ⟶   b.   Cd(NH 3 ) 4 +2 ⟶   c .   Cd + 2   + S' 2  

Cd(NH 3 ) 4 + 2  + SCV 2   C d +2  + 4NH 3  

⟶   CdS pp Amarillo

2.  Que otras reacciones de identificación puede sugerir para cada catión.  

Tomar 1 mL de la solución problema y colocarla en un tubo de ensaye

 

Añadir 1 mL de Tioacetamida al 8 % y calentar el tubo en baño de agua durante 7 minutos aprox. Adicionar 1 mL de agua y 12 gotas más de tioacetamida y seguir calentando durante otros 2-3 min.

 

Método del cianuro .

 

  3. Haga un rresumen esumen esquemático esquemático de la marcha analítica analítica del subgrupo IIA