Tcnicas de Laboratorio compiladas por los profesores del Departamento de Qumica:

Hanael Ojeda MorenoCristbal Caicedo MedinaMiriam Fontalvo Gmez

MANUAL DE LABORATORIO

DE QUIMICA ANALITICA I

INTRODUCCIN

En la Universidad del Atlntico, las carreras de ingeniera Qumica, Qumica y Farmacia, Programa de Qumica y Licenciatura en Ciencias Naturales incluyen dentro de su Pensum la asignatura de Qumica Analtica que tiene un componente de trabajo en el laboratorio.

Hoy da se tiene la tendencia de suprimir el curso de anlisis cualitativo, pero la importancia del semimicroanlisis cualitativo es despertar la mente investigadora de los alumnos, orientndolos al conocimiento de los cimientos de la tecnologa y de los equipos que se utilizan en la actualidad.

La intencin de este manual es entonces, que sirva de gua para la realizacinde las prcticas de laboratorio; especficamente de los alumnos de las carreras ya mencionadas, de acuerdo a la formacin de investigadores. Con la ventaja de, que al hacer las mismas prcticas todos los alumnos independientemente del grupo al que pertenezcan; se logre una formacin ms uniforme en la materia de qumica.

Las prcticas que aqu se incluyen, son una recopilacin de algunas de las msrepresentativas e ilustrativas, hechas con base en la experiencia tanto de docentes, y de alumnos. Cada una de stas, han sido realizada varias veces de forma que los procedimientos mencionados, son muy confiables. Por supuesto; si se cuenta con todo lo necesario para la adecuada realizacin de cada una de las prcticas.

Todas las sugerencias y crticas encaminadas hacia la mejora de ste manual,sern bienvenidas; y pueden hacerse llegar al Departamento de Qumica, Profesora Miriam Fontalvo Gmez, MSc

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CONTENIDO

OBJETIVO GENERALADVERTENCIAS SOBRE EXPERIMENTOS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIOSUSTANCIAS QUE DEBEN USARSE CON PRECAUCIN QU HACER EN CASO DE ACCIDENTE?CONOCIMIENTO DEL MATERIAL DE LABORATORIOMATERIAL NECESARIO POR EQUIPO PARA LAS PRCTICAS DELLABORATORIOINTRODUCCIN A LA QUMICA ANALTICAPRCTICAS PRELIMINARES: I, II y IIIPRACTICAS DEL SEMIMICROANALISIS CUALITATIVO:EXPERIMENTO 1: CATIONES GRUPO I EXPERIMENTO 2: CATIONES DEL GRUPO IIEXPERIMENTO 3: CATIONES DEL GRUPO IIIEXPERIMENTO 4: CATIONES DEL GRUPO IVEXPERIMENTO 5: CATIONES DEL GRUPO V EXPERIMENTO 6: ANIONES DEL GRUPO IEXPERIMENTO 7: ANIONES DEL GRUPO II EXPERIMENTO 8: ANIONES DEL GRUPO III EXPERIMENTO 9: ANIONES DEL GRUPO IVEXPERIMENTO 10: ANIONES DEL GRUPO VEXPERIMENTO 11: EFECTO DE LA FUERZA IONICA SOBRE LA DISOCIACION IONICA - EQUILIBRIO QUIMICO: El Principio de Le Chatelier -EXPERIMENTO 12: DETERMINACIN DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD DE UN ELECTROLITO POCO SOLUBLEEXPERIMENTO 13: SISTEMA ACIDO / BASE Y DETERMINACIN COLORIMTRICA DEL PHEXPERIMENTO 14: REACCIONES REDOX Y CONSTRUCCIN DE CELDAS ELECTROQUIMICAS

BIBLIOGRAFA

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OBJETIVO GENERAL

Preparar al estudiante para identificar los distintos tipos de reacciones que se verifican en los cuatro tipos de equilibrios estudiados en la teora e identificar los diferentes grupos de cationes y aniones que se encuentran concentrados en la tabla peridica

ADVERTENCIAS SOBRE EXPERIMENTOS

1. El laboratorio de Qumica Analtica es un lugar donde se desarrollan las prcticas elegidas por el docente para confirmar y reafirmar los conocimientos tericos impartidos en el saln de clase.

2. Cada alumno deber ser parte de un equipo de trabajo (2 3 estudiantes) 3. Se responsabilizarn sobre el material que le sea asignado para su uso durante

cada prctica, el cual deber ser entregado al final de la jornada, en la cantidad y estado en que se le entreg.

4. Al realizar cada prctica deben seguirse las instrucciones y registrar en su cuaderno de laboratorio todas las observaciones.

5. No cambiar de sitio los reactivos, estos siempre deben permanecer en el rea de reactivos. Si llegara a faltar algn reactivo, favor pedirlo ya sea al docente o monitores.

6. Prepare la experiencia y participe en la explicacin, se evitar muchas dudas a la hora de trabajar.

7. Se asesorar y resolvern las preguntas que se generen durante el anlisis.8. Es importante sealar la necesidad de seguir todos los pasos indicados en

cada prctica para obtener los resultados correctos de cada experimento. En todas las prcticas debern anotarse las observaciones, los resultados y las conclusiones.

9. En el caso de que el experimento no resultara como est planeado, el alumno deber investigar, consultar y agotar todas las posibilidades para lograr un desarrollo correcto. Si no se lograra el objetivo de la prctica, debe preguntar al docente, l le explicar en donde est la falla y la manera de corregirla. De esta forma se lograr desarrollar una actitud crtica hacia la materia, un mejor aprovechamiento de clase prctica y un mayor apoyo a la clase terica.

10. Los desages ubicados en cada mesa, no son para tirar basura, para esto existe un recipiente. Evite que las tuberas se tapen y den un mal aspecto al laboratorio.

11. Todas las prcticas se reportarn en el cuaderno de laboratorio12. Los laboratorios no tienen reposicin13. Estn prohibidas las visitas durante las sesiones de laboratorio, recuerden que

esas horas que dura el laboratorio deben aprovecharse al mximo

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MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

1. No efectuar experimentos no autorizados, a menos que estn supervisados por el docente.

2. Cualquier accidente debe ser notificado de inmediato al docente o al monitorde laboratorio

3. Uso indispensable de bata y gafas de seguridad como medida de proteccin.4. No pipetear directamente con la boca los reactivos lquidos, puede llegar a

ingerirlos. Use el succionador adecuado.5. Lea cuidadosamente la etiqueta del frasco hasta estar seguro de que es el

reactivo que necesita, no utilice reactivos que estn en frascos sin etiqueta.6. Despus de utilizar un reactivo tenga la precaucin de cerrar bIen el frasco7. Los tubos, vasos de precipitados, varillas de vidrio y objetos calientes se deben

colocar sobre tela de asbesto y en un lugar no muy accesible de la mesa de trabajo, para evitar quemaduras as mismo o a un compaero.

8. Los tubos de ensayo calientes, deben colocarse en una gradilla para tubos de ensayos o dentro de un vaso de precipitados.

9. Cuando se calientan sustancias contenidas en un tubo de ensayo, no se debe apuntar la boca del tubo al compaero o a s mismo, ya que pueden presentarse proyecciones del lquido caliente

10. La dilucin de cidos concentrados debe hacerse de la siguiente manera:Utilizar recipientes de pared delgada. Aadir lentamente el cido al agua resbalndolo por las paredes del recipiente, al mismo tiempo que se agita suavemente. NUNCA AADIR AGUA AL CIDO, ya que puede formarse vapor con violencia explosiva. Si el recipiente en el que se hace la dilucin se calentara demasiado, interrumpir de inmediato y continuar la operacin sobre un bao de agua o hielo.

11. No se debe probar ninguna sustancia. Si algn reactivo se ingiere por accidente, se notificar de inmediato al docente.

12. No manipular cristalera u otros objetos directamente con las manos, si no se tiene la certeza de que estn a temperatura ambiente.

13. No se debe oler directamente una sustancia, sino que sus vapores deben abanicarse con la mano hacia la nariz.

14. No tirar o arrojar sustancias qumicas, sobrenadantes del experimento, al desage. En cada prctica se preguntar al profesor sobre los productos que se pueden arrojar por el desage, para evitar la contaminacin de ros y lagunas.

15. Cuando en una reaccin se desprendan gases txicos o vapores de cidos, la operacin deber hacerse bajo una campana de extraccin.

16. Los frascos que contengan los reactivos a emplear en la prctica deben mantenerse tapados mientras no se usen.

17. No trasladar varios objetos de vidrio al mismo tiempo.18. No ingerir alimentos ni fumar dentro del laboratorio.19. Se deber mantener una adecuada disciplina durante la estancia en el

laboratorio.20. Estar atento a las instrucciones del docente.

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SUSTANCIAS QUE SE DEBEN USAR CON PRECAUCIN

Todas las sustancias que se utilizan en las operaciones y reacciones en los laboratorios de qumica son potencialmente peligrosas por lo que, para evitar accidentes, debern trabajarse con cautela y observar un comportamiento en el laboratorio, acorde con las exigencias de la seguridad personal y del grupo que se encuentre realizando una prctica.Numerosas sustancias orgnicas e inorgnicas son corrosivas o se absorben fcilmente por la piel, produciendo intoxicaciones o dermatitis, por lo que se ha de evitar su contacto directo; si esto ocurriera, deber lavarse inmediatamente con abundante agua la parte afectada.

RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE ALGUNAS SUSTANCIAS ESPECIFICAS

cido Fluorhdrico (HF)

Causa quemaduras de accin retardada en la piel, en contacto con las uas causa fuertes dolores, y slo si se atiende a tiempo se puede evitar la destruccin de los tejidos incluso el seo.

cido Ntrico (HNO3)

Este cido daa permanentemente los ojos en unos cuantos segundos y es sumamente corrosivo en contacto con la piel, produciendo quemaduras y mancha las manos de amarillo por accin sobre las protenas.

cido Sulfrico (H2SO4), Fosfrico (H3PO4) y Clorhdrico (HCl)

Las soluciones concentradas de estos cidos lesionan rpidamente la piel y los tejidos internos. Sus quemaduras tardan en sanar y pueden dejar cicatrices. Los accidentes ms frecuentes se producen por salpicaduras y quemaduras al pipetearlos directamente con la boca.

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QU HACER EN CASO DE ACCIDENTE?

En caso de accidente en el laboratorio, hay que comunicarlo inmediatamente al docente

SALPICADURAS POR CIDOS Y LCALIS

Lavar inmediatamente y con abundante agua la parte afectada. Si la quemadura fuera en los ojos, acudir al servicio medico.Si la salpicadura fuera extensa, llevar inmediatamente al lesionado al chorro de la regadera y acudir despus al servicio medico.

QUEMADURAS POR OBJETOS, LQUIDOS O VAPORES CALIENTES

Aplicar pomada para quemaduras o pasta dental en la parte afectada. En caso necesario, proteger la piel con gasa y acudir al servicio medico.

CONOCIMIENTO DEL MATERIAL DE LABORATORIO

Entre los materiales que se usan con ms frecuencia en el semimicroanlisis se encuentran los siguientes:

CPSULA DE PORCELANA PINZAS PARA CPSULA DE PORCELANA MORTERO Y PISTILO ESPTULA AGITADOR MATRAZ ERLENMEYER EMBUDO PIPETA PROBETA VASO DE PRECIPITADO SOPORTE UNIVERSAL TRIPODE TELA DE ASBESTO ANILLO DE HIERRO MECHERO BUNSEN TUBOS DE ENSAYO PINZAS PARA TUBO DE ENSAYO BURETA CAPSULA CUENTAGOTAS GRADILLA PARA TUBOS DE ENSAYO GRADILLA PARA REACTIVOS ESCOBILLA PARA LAVAR TUBOS DE ENSAYO CENTRIFUGADORA BAO MARIA GOTEROS

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INTRODUCCIN A LA QUMICA ANALTICA

El anlisis Cualitativo es una rama de la Qumica Analtica, que se ocupa de la identificacin de los constituyentes de los materiales.Los aspectos de la qumica que se ilustran claramente a travs de este anlisis son los siguientes:

Propiedades fsicas de las sustancias, tales como son solubilidad y color Propiedades qumicas de los metales, no metales y sus compuestos. Casos de equilibrio que se encuentran en las reacciones cido / base,

oxidacin / reduccin, soluciones saturadas de sales ligeramente soluble y formacin de precipitados.

Trminos empleados en anlisis Cualitativo

Precipitado: Es un slido formado a partir de una solucin. La mayora de los precipitados son sales ligeramente solubles formadas por la combinacin de iones de una solucin saturada, la cual temporalmente se sobresatura por la adicin del agente precipitante. La solucin sobresaturada se convierte rpidamente a solucin saturada, conforme los iones se combinan para formar el precipitado.Solucin Normal: Una solucin 1N es la que contiene un peso equivalente, en gramos, del reactivo en un litro de solucin.Solucin Molar: Una solucin 1 M es aquella que contiene una mol de soluto, en un litro de solucin.Centrifugado: Liquido sobrenadante de un precipitado.Residuo: Slido que resulta al separar el centrifugado del precipitado.Bao Maria: (BoMa) bao de agua con temperatura controlada.

Mtodos de separacin que ms se utilizan en anlisis cualitativo

Los Mtodos de Separacin se basan en diferencias entre las propiedades fsicas de los componentes de una mezcla, tales como: Punto de Ebullicin, Densidad, Presin de Vapor, Punto de Fusin, Solubilidad, etc. Los Mtodos ms conocidos son:

Filtracin: El procedimiento de filtracin consiste en retener partculas slidas por medio de una barrera, la cual puede consistir de mallas, fibras, material poroso o un relleno slido.Decantacin: El procedimiento de decantacin consiste en separar componentes que contienen diferentes fases (por ejemplo, 2 lquidos que no se mezclan, slido y lquido, etc.) siempre y cuando exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases.Evaporacin: El procedimiento de evaporacin consiste en separar los componentes ms voltiles exponiendo una gran superficie de la mezcla a la accin del calor. El aplicar calor y una corriente de aire seco acelera el proceso.

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PRCTICAS PRELIMINARES

PRCTICA PRELIMINAR I

OBJETIVO: Identificar cuando ha ocurrido una reaccin qumica o cuando se ha producido un cambio qumico

FUNDAMENTO Uno de los principales problemas del trabajo del laboratorio es determinar cuando ha ocurrido una reaccin qumica o cuando un cambio qumico se ha producido. Los siguientes fenmenos son usualmente asociados con la ocurrencia o no de las reacciones qumicas:

1.-CAMBIO DE COLOR: La formacin o desaparicin de un color es uno de los mtodos ms usados en la identificacin de sustancias

2.-DISOLUCIN O FORMACIN DE UN PRECIPITADO: Un precipitado es una sustancia insoluble formada por una reaccin que ocurre en una solucin. En Qumica Analtica la formacin de un precipitado caracterstico es usado frecuentemente como una prueba o como un medio de separacin de una sustancia de otra

3.-FORMACIN DE UN GAS: La formacin de gases causa efervescencia en una solucin, lo cual es un signo de que se ha producido una reaccin 4.-FORMACIN DE UN OLOR CARACTERSTICO

5.-DESPRENDIMIENTO O ABSORCIN DE CALOR

METODOLOGA:

1- CAMBIO DE COLOR

Prueba para in frrico (Fe+3): En tres tubos de ensayo adicionar hasta la mitad agua destilada, agregar a cada tubo 2 gotas de HCl 6M y 1 gota de solucin de prueba de Nitrato frrico al segundo tubo; luego pasar unas dos gotas de esta solucin diluida (del segundo tubo) al tercer tubo. Agregar a cada tubo 1 mL de solucin de KSCN 1 M. Compare los colores con el primer tubo (tubo control). Anotar sus observaciones. Escriba las Reacciones observadas

2- FORMACIN DE PRECIPITADOS

Prueba para el ion cloruro con nitrato de plata: Llenar 3 tubos de ensayo hasta la mitad con agua destilada, agregar 2 gotas de HNO3 6M a cada uno, adicionar 5 gotas de HCl al segundo tubo, incorporar 1 mL de AgNO3 a cada tubo. Escriba las reacciones observadas

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NOTA: La aparicin de una turbidez es debido a la formacin de una pequea cantidad de precipitado

TIPOS DE PRECIPITADOS

La naturaleza de un precipitado es influenciada grandemente por las condiciones bajo las cuales se forma:

a) PRECIPITADOS CRISTALINOS: Estos son reconocidos por la presencia de muchas partculas pequeas con forma y superficie suaves y brillantes (con apariencia de azcar o sal seca), un precipitado cristalino es el ms estable de todos los precipitados ya que sedimenta rpidamente y es fcil de filtrar y lavar

METODOLOGA:Colocar 1 mL de BaCl2 1M en un tubo de ensayo, agregar 3 mL de H2SO4 6 M, agitar vigorosamente. Anotar las observaciones. Escribir las reacciones observadas

b) PRECIPITADOS GRANULARES: Es aquel que se agrupa en pequeos trozos o grnulos y de formas irregulares sin superficie suave, los cuales sedimentan rpidamente (apariencia de granos de caf)

METODOLOGA. Agregar 3 mL de AgNO3 0.5 M en un tubo de ensayo, adicionar HCl 6 M gota a gota (aproximadamente de 20 a 30 gotas) agitar la mezcla vigorosamente por dos minutos permitiendo que el precipitado de AgCl se produzca. Anote sus observaciones. Escribir las Reacciones observadas

c) PRECIPITADOS FINAMENTE DIVIDIDOS: estn formados por partculas extremadamente pequeas, las partculas individuales son visibles a simple vista, (apariencia de harina) METODOLOGA: Colocar 2 mL de agua en un tubo de ensayo, incorporar cerca de 0.5 mL de BaCl2 1 M y 0.5 mL de (NH4)2SO4 1 M y agitar, permitir la sedimentacin. Anotar sus observaciones. Escribir las reacciones observadas

d) PRECITADOS FLOCULENTOS: Es aquel que se forma en trozos o flculos que se precipitan gradualmente (apariencia de leche cuajada), sedimentan lentamente y es difcil lavarle las impurezasMETODOLOGA: Colocar 5 gotas de solucin de prueba de Nitrato frrico Fe(NO3)3 en un vaso de precipitado, agregar 20 mL de agua, 5 mL de NH4OH 6M, calentar hasta ebullicin, dejar reposar. Observar la naturaleza del precipitado y la velocidad con la que sedimenta. Anotar sus observaciones. Escribir las reacciones observadas

e) PRECIPITADOS GELATINOSOS: Son aquellos que forman una masa viscosa, muy indeseable debido a la dificultad para manipularlo, adems atrapa impurezas difciles de lavar

f) PRECIPITADOS COLOIDALES: Es el extremo de un precipitado finamente dividido, las partculas son pequeas y no sedimentan fcilmente pasan a travs de los poros de un papel filtro.

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Prueba para el in cloruro en agua corriente

METODOLOGA: Llenar un tubo de ensayo hasta la mitad con agua de la llave y un segundo tubo con agua destilada, agregar dos gotas de HNO3 6 M y 1mL de AgNO3 0.5 M a cada tubo y agitar. Anotar sus observaciones. Escribir las reacciones observadas

3- FORMACIN DE UN GAS:

a) Prueba de efervescencia para carbonatos

METODOLOGA: Llenar 4 tubos de ensayo hasta la mitad con agua destilada, adicionar 1 mL de Na2CO3 1 M al primero, 3 gotas al segundo y 1 gota al tercero, nada al ltimo. Llenar el gotero de HCl 6 M y permitir que escurra por el lado de cada tubo. Anotar sus observaciones. Escribir las reacciones observadas

b) Prueba de efervescencia para Nitritos:

METODOLOGA: Llenar 4 tubos de ensayo hasta la mitad con agua destilada, adicionar 1 mL de KNO2 1 M al primero, 3 gotas al segundo y 1 gota al tercero, nada al ltimo. Llenar el gotero con HCl 6 M y permitir que escurra por el lado de cada tubo. Anotar sus observaciones. Escribir las reacciones observadas

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PRCTICA PRELIMINAR II

MTODOS DE SEPARACIN DE MEZCLAS:DECANTACIN, EVAPORACIN Y

CENTRIFUGACIN

OBJETIVO: Separar una mezcla por las tcnicas de decantacin, centrifugacin y evaporacin

FUNDAMENTO Para separar las mezclas en sus componentes o sustancias contaminadas, existen diversos procedimientos para separar los componentes presentes en dichas mezclas, los cuales son: DECANTACIN, FILTRACIN, SUBLIMACIN, EVAPORACIN, CENTRIFUGACIN, DESTILACIN.

1.- DECANTACIN: Se emplea para separar dos o ms lquidos que no se disuelven entre si (no miscibles) y que tienen diferentes densidades. Tambin para separar las partculas de slidos insolubles en un lquido y que por mayor densidad sedimentan.

METODOLOGA: Llenar hasta la mitad un tubo de ensayo con agua, aadir arena. Agitar y dejar reposar (sedimentacin). Trasvasar a otro tubo de ensayo el agua, sin que la arena llegue a este

2.- CENTRIFUGACIN: Cuando la sedimentacin es muy lenta, se acelera mediante la accin de la fuerza centrfuga. Se pone la mezcla en un recipiente, el cual se hace girar a gran velocidad, la sustancia con mayor densidad queda en el fondo del recipiente y sobre ella la de menor densidad.

METODOLOGA: Colocar dos tubos de ensayo la misma cantidad de agua, a uno de ellos colocarle una pequea cantidad de harina y centrifugar. Anotar sus observaciones

3- EVAPORACIN: se emplea para separar un slido disuelto en un lquido, cuando ste se evapora, la sustancia slida queda cristalizada.

METODOLOGA: Colocar una solucin de sulfato de cobre en una cpsula de porcelana y calentar hasta sequedad. Anotar sus observaciones y los cambios de coloracin.

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PRACTICA PRELIMINAR III

DEMOSTRACIONES EXPERIMENTALES SOBRE LOS TIPOS DE EQUILIBRIO

OBJETIVO: Distinguir mediante ensayos la aplicacin del equilibrio qumico a los distintitos tipos de equilibrio de importancia en la qumica analtica.

FUNDAMENTOLas reacciones utilizadas en qumica analtica nunca tienen como resultados la conversin completa de reactivos a productos, ms bien avanzan hacia un estado de equilibrio qumico en el cual la relacin de las concentraciones de reactivos y productos son constantes. La expresin de las constantes de equilibrio son ecuaciones algebraicas que describen la relacin de la concentracin de reactivos y productos en el equilibrio.Entre otras cosas, las expresiones de la constante de equilibrio permiten calcular el error proveniente de una cantidad de un analito que no reaccion y que permanece cuando se ha alcanzado el equilibrio.El anlisis siguiente se relaciona con el uso de las expresiones de la constante de equilibrio para obtener informacin acerca de los sistemas analticos en los que estn presentes solo uno de los dos equilibrios.Estos efectos se pueden predecir cualitativamente mediante el principio de Le Chatelier, el cual establece que la posicin del equilibrio qumico siempre se desplaza hacia la direccin que tiende a aliviar el efecto de una tensin aplicada. As, un aumento en la temperatura altera la relacin de la concentracin en la direccin que absorbe calor, y un aumento en la presin favorece a las especies participantes que ocupen un volumen total menor.En un anlisis es muy importante el efecto que produce agregar a la mezcla de reaccin una cantidad adicional de las especies participantes se denomina efecto de accin de masas.Los estudios tericos y experimentales de los sistemas reaccionantes a escala molecular muestran que las reacciones entre las especies participantes continan, incluso, despus de alcanzado el equilibro. La relacin de la concentracin constante de reactivos y productos se debe a que se iguala las velocidades de los procesos directos e inversos. En otras palabras, el equilibrio qumico es un estado dinmico en el que las velocidades directas e inversas son idnticas.

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Tipos De Equilibrio Qumico Equilibrio de oxidacin reduccin:

La oxidacin se define como la perdida de electrones y la reduccin como la ganancia de electrones por un tomo. A veces la oxidacin se define como el aumento del estado de oxidacin de un elemento y la reduccin como una disminucin del estado de oxidacin. En una reaccin Redox, la oxidacin y la reduccin ocurren simultneamente; depende la una de la otra, es decir, que en una reaccin de oxidacin reduccin no hay exceso ni deficiencia de electrones por ejemplo:

Aqu, el agente oxidante es el cloro, por ser la sustancia que causa la oxidacin y como resultado su nmero de oxidacin disminuye, el agente reductor es el hierro, por ser la sustancia que causa la reduccin y como resultado su nmero de oxidacin aumenta, en consecuencia el agente oxidante se reduce, y el reductor se oxida.

Equilibrio de Transferencia cido-Base:Brnsted y Lowry propusieron una definicin ms amplia, la cual establece que una reaccin cido-base implica la transferencia de protones; el cido es una especie (in o molcula) que dona un protn y la base es una especie (in o molcula) que acepta el protn. Ejemplo:

Formacin Complejos Metal-Ligante:La mayora de los iones metlicos reaccionan con donadores de pares de electrones formando complejos o compuestos de coordinacin. La especie donadora, llamada ligando, deben tener disponible al menos un par de electrones no compartido para formar el enlace.El agua, el amoniaco y los iones de halogenuros son los ligandos inorgnicos ms comunes de hecho muchos iones metlicos existen en solucin acuosa como acuocomplejos.El numero de coordinacin de un catin, es el nmero de enlaces covalente que tienden a formar con los donadores de electrones. Los nmeros de coordinacin ms comunes son: dos, cuatro y seis. Los productos de coordinacin pueden ser especies con cargas elctricas positivas, neutra o negativa.

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13++ Cl32 2Fe 3Cl 22Fe

Oxidacin

Reduccin

cido e base bas

H CH H CH 3323cido

OCOOOCOOH ++

Formacin de precipitados:En este equilibrio se da la formacin de un segundo estado o fase de la materia, dentro de una primera fase, es decir, se da la obtencin de materia slida que por efecto de ciertas reacciones qumicas se forma en el seno de una disolucin y se deposita ms o menos rpidamente. Esto es lo que conocemos comnmente como precipitado.

PROCEDIMIENTO:

1. Equilibrio de oxidacin-reduccin:A 5 ml de Nitrato Frrico 0.01 M, agregar gotas de Yoduro de Potasio 0.40 M. Homogenizar y anotar las observaciones.A la solucin anterior adicionar 20 gotas de Nitrato Frrico 0.01 M. Mezclar anotar las observaciones.

2. Equilibrio de Transferencia cido-Base:A 5 ml de agua destilada adicionar 5 gotas HCl 6 M; a esta solucin adicionar 5 gotas del indicador anaranjado de metilo, observar el color observado formado. Luego adicionar gotas de NaOH 6 M, usando la varilla agitadora para homogenizar la solucin, hasta observar cambio de color del indicador.

3. Formacin de Complejos Metal Ligante: a) A 5 ml de Nitrato Frrico 0.01 M agregar unas gotas de Tiocianato de Potasio

0.1 M. Homogenizar y anotar observaciones. Luego agregar 10 gotas de Nitrato de Plata 0.1 M mezclar y anotar observaciones

b) A 5 ml de Sulfato de Cobre 0.01 M agregar gotas de amonaco concentrado, hasta observar intensificacin de color. Luego adicionar gotas de HCl hasta observar cambios.

4. Formacin de precipitados:A 5 ml de una solucin de cloruro de bario, adicionar unas gotas de nitrato de plata hasta la formacin de precipitado. Agitar y dividir en dos porciones:

a) A la porcin 1 adicione gotas de cloruro de sodio. Hasta observar cambios.b) A la porcin 2 adicione gotas de sulfato de potasio. Hasta observar cambios.

PREGUNTAS:

1. Cul es la reaccin redox que se produce en el equilibrio de Oxidacin-Reduccin?

2. Qu se puede concluir en cada uno de los equilibrios dados?3. Qu observaron en el equilibrio cido base?4. Escriba la reaccin qumica que se d en cada uno de los tipos de equilibrios

ensayados5. Qu puede concluir en el ensayo 4, en los puntos A y B

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PRACTICAS DEL SEMIMICROANALISIS CUALITATIVO

Para identificar los componentes de una muestra problema, se pueden seguir dos mtodos:

1. La MARCHA SISTEMTICA ANALTICA (MSA), tiene por objeto la separacin de grupos de cationes o aniones y posterior aislamiento de cada uno, para proceder a su identificacin.

2. El mtodo de las reacciones especficas (ANLISIS FRACCIONADO), en donde la reaccin de identificacin de un ion se realiza directamente sobre la solucin obtenida de la muestra, aun en presencia de otros iones. (es necesario a veces, realizar marchas cortas)

Para establecer una marcha analtica hay que tener en cuenta los siguientes factores:

El producto de solubilidad El pH La formacin de iones complejos El comportamiento de los cationes en presencia de soluciones

reguladoras En algunos casos el efecto del ion comn

MARCHA ANALITICA DE CATIONES

Se identifican los iones metlicos ms comunes (22 iones) ms el ion Amonio, que a partir de sus nitratos o cloruros, los cuales son solubles en agua, por va hmeda. Para la va seca se utilizarn los cloruros por ser las sales ms voltiles.La separacin de los cationes en grupos, se basa en las diferencias de solubilidad de sus cloruros, sulfuros, hidrxidos y fosfatos o carbonatos.

CLASIFICACIN ANALTICA DE LOS CATIONES: Por su comportamiento respecto a los reactivos generales utilizados en la MSA, a saber: HCl, H2S CH3CSNH2, NH4OH, NH4Cl y (NH4)2HPO4, empleados segn este orden, se clasifican los cationes en cinco (5) grupos.

GRUPO 1. Comprende los cationes cuyos cloruros son insolubles en cidos diluidos. Precipitan con el HCl diluido.

Estos cationes son: Ag+ , Pb2+ y Hg22+

GRUPO 2. Comprende aquellos cationes cuyos sulfuros son insolubles en los cidos diluidos. Precipitan por la TIOACETAMIDA, (T.A.A) en dicho medio cido. Este grupo se divide en dos subgrupos: el subgrupo I-A, formado por los cationes cuyos sulfuros no son solubles en los sulfuros alcalinos o en los lcalis custicos y el subgrupo II-B, constituidos por los cationes cuyos sulfuros se disuelven en los reactivos indicados para formar tiosales:

Subgrupo II-A : Hg2+ , Pb2+ , Bi3+ , Cu2+ , Cd2+

Subgrupo II-B : As3+ , As5+ , Sb3+ , Sb5+ , Sn2+ , Sn4+

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El hecho de que el plomo figure en los grupos primero y Segundo obedece a que su precipitacin como cloruro no puede ser total y hay que prever su presencia en el grupo segundo.

GRUPO 3. Incluye los cationes que precipitan hidrxido o sulfuro con el NH4OH y la T.A.A. Tambin comprende dos subgrupos; El subgrupo III-A formado por los cationes cuyos hidrxidos y sulfuros reaccionan con el H2O2 o Na2O2 y exceso de KOH, originando complejos: aniones acuo-complejos y el subgrupo III-B constituidos por los cationes que estarn como hidrxidos o xidos hidratados.

Subgrupo III-A : Al3+ , Cr3+ , Zn2+Subgrupo III-B : Fe3+ , Co2+ , Ni2+ , Mn2+

GRUPO 4. Constituidos por los cationes que precipitan con el fosfato monocido de amonio en presencia de dixido de amonio.

Estos cationes son: Ca2+ , Ba2+ , Sr2+ y Mg2+

GRUPO 5. Comprende los cationes que no precipitan por los reactivos precedentes.Estos cationes son: Na+ , K+ y NH4+

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EXPERIMENTO 1

MARCHA SISTEMATICA ANALTICA GRUPO I DE CATIONESAg+ , Pb2+ y Hg22+

PROCEDIMIENTO 1: Precipitacin del grupo de cationes.

1. En un tubo de ensayo, colocar de 15 a 20 gotas de la sln que se va a analizar y adicionar 4 gotas de HCl 3M. Agtar vigorosamente y centrifugar. Comprobar si la precipitacin ha sido completa adicionando una gota de HCl 3F al liquido sobre nadante. Centrifugar y separar el lquido sobrenadante del precipitado.

2. Guardar el centrifugado para el anlisis de los cationes de los grupos II, III, IV y V.

3. Lavar el precipitado con 10 gotas de agua destilada que contengan 1 gota de HCl 3M, agite. Centrifugar y desechar el agua del lavado.

PROCEDIMIENTO 2: Separacin del Cloruro de Plomo

1. El precipitado blanco obtenido en el procedimiento 1, puede contener PbCl2, AgCl y Hg2Cl2. Adicionar 6 a 8 gotas de agua destilada hirviente, agitar y mantener en el boma por 3 minutos. Centrifugar y remover el centrifugado del precipitado.

2. El centrifugado anterior dividirlo en dos porciones: Porcin 1: Adicionar una gota de HAc 3M y una gota de K2CrO4 1M; la formacin de un precipitado amarillo confirma la presencia del in plomo. Porcin 2: Adicionar 1 a 2 gotas de KI 1M; formacin de un preciptado amarillo soluble cuando se pone en un boma hirviente cuando se le agrega agua destilada caliente; y por enfriamiento vuelve a precipitar en forma de escamas de color dorado brillante, confirma la presencia del in plomo.

3. El residuo del paso 1, puede contener AgCl y Hg2Cl2, adicionarle 10 gotas de NH4OH 3M,agitar vigorosamente y centrifugar. Un ennegrecimiento de residuo indica la presencia del in mercurioso. Remueva el centrifugado.

4. El centrifugado del paso 3, puede contener Ag(NH3)2+. Dividirlo en 2 porciones: Porcin 1: Adicionar HNO3 3M gota a gota hasta que el medio sea cido. Formacin de un precipitado blanco confirma la presencia del in plata.Porcin 2: Adicionar 1 a 2 gotas de KI 1M; formacin de un precipitado amarillo plido, confirma la presencia del in plata.

5. El residuo obtenido en el paso 3 puede contener el in mercurioso. Lavar con 10 gotas de agua destilada; agitar, centrifugar y desechar agua de lavado. Disolver el precipitado con 2 o 3 gotas de HNO3 concentrado;

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diluir con 5 gotas de agua destilada (si la solucin no es clara, centrifugar y desechar el residuo). Agregar al centrifugado 1 a 3 gotas de SnCl2 saturado. Un precipitado blanco o gris confirma la presencia del in mercurioso.

EXPERIMENTO 2

MARCHA SISTEMATICA ANALTICA GRUPO II DE CATIONESSubgrupo II-A : Hg2+ , Pb2+ , Bi3+ , Cu2+ , Cd2+

Subgrupo II-B : As3+ , As5+ , Sb3+ , Sb5+ , Sn2+ , Sn4+

PROCEDIMIENTO 3: Regulacin de la acidez de la solucin y precipitacin de los cationes del grupo II.

1. El centrifugado procedente del grupo I puede contener algunos o todos los cationes de los grupos II, III, IV y V. Adicionar 2 gotas de HNO3 3M al centrifugado y calentar en el boma por 3 minutos. Adicionar gota a gota NH4OH concentrado, hasta que se obtener un pH de 9 o 10 (Una coloracin azul indica presencia del in cobre); eliminar el exceso de NH4OH, aadiendo gotas de HCl 3 M hasta un pH 7.

2. Evaporar hasta obtener 1ml de solucin (si se tiene un volumen mayor).

3. Agregar un volumen igual de solucin 0.6M de HCl. Llevar el tubo de ensayo con la solucin al boma y adicionar 5 gotas de tioacetamida. Calentar por 5 minutos.

4. Diluir el contenido del tubo de ensayo con un volumen igual de agua destilada y agregar otras 5 gotas de tioacetamida. Calentar nuevamente en el boma por 3 a 5 minutos. Centrifugar y remover el centrifugado.

5. El centrifugado puede contener los cationes de los grupos III, IV y V. Calentar el centrifugado hasta que todo H2S se haya evaporado. Guardar para el anlisis del grupo III de cationes.

6. El precipitado contiene los sulfuros de los cationes del grupo II. Estos sulfuros pueden ser: As2S3 (amarillo), As2S5 (amarillo), Sb2S3 (rojo naranja), Sb2S5 (anaranjado), SnS (marrn), SnS2 (amarillo), HgS (negro), PbS (negro), Bi2S3 (marrn-negro), CuS (negro) y CdS (amarillo). Este precipitado se trata de acuerdo al procedimiento 4.

Procedimiento 4: Separacin de los grupos IIA y IIB de cationes.

1. Lavar el precipitado obtenido en el paso 6 con 10 gotas de agua destilada que contenga una gota de tioacetamida y 1 a 2 gotas de NH4Cl solucin saturada. Desechar el agua de lavado. Agregar al precipitado lavado unas 10 o 15 gotas de KOH 3M. Agitar y calentar en el boma por 3 minutos. Centrifugar y separar el centrifugado.

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2. El residuo obtenido en el paso 1, puede contener los sulfuros del grupo II A y algo de azufre. Analizar el residuo de acuerdo al procedimiento 5.3. El centrifugado obtenido en el paso 1, puede contener en solucin los iones complejos del grupo II B, los cuales son As, Sn y Sb en forma de tiosales. Analizar de acuerdo al procedimiento 6.

Procedimiento 5: Separacin e identificacin de los cationes del grupo IIA.

1. Lavar el precipitado obtenido en el procedimiento 4 con 10 a 15 gotas de agua destilada que contengan 1 a 2 gotas de NH4Cl saturado. Centrifugar y desechar el agua de lavado. Agregar 10 gotas de HNO3 3M y 1 a 2 gotas de NaNO2 1M, calentar en el boma por 3 minutos, centrifugar. Ahora se tienen un residuo y un centrifugado.

2. El residuo puede contener HgS (color negro), HgNO3,2HgS (blanco) y S. Disolver con 4 gotas de agua regia (3 partes de HCl concentrado y 1 parte de HNO3 concentrado), mezclar bien y calentar por 1 a 2 minutos en el boma. Adicionar 10 gotas de agua destilada y llevar al boma por 2 minutos. Enfriar el tubo al grifo. Realice cualquiera de los siguientes ensayos:Ensayo 1: Adicionar 2 a 5 gotas de SnCl2 . Formacin de un precipitado blanco o gris confirma la presencia del in mercrico. Ensayo 2: Adicionar 1 a 2 gotas de KI 1M. Formacin de un precipitado rojo- naranja nos indica la presencia de HgI2 que con exceso de KI se disuelve. A la solucin obtenida del complejo (HgI4)2-, aadir una gota de NH4OH 3M y varias gotas de KOH 3M. La Formacin de un precipitado pardo rojizo de yoduro amoniacal de mercurio confirma la presencia del in mercrico. (Esta reaccin se conoce como reaccin de Nessler).Ensayo 3: Sobre una placa de porcelana, colocar 2 gotas de la solucin problema, neutra, 1 gota de HNO3 3M y 1 a 2 gotas de difenilcarbazona, un color azul violeta indica la presencia del in mercrico.

3. El centrifugado obtenido en el paso 1 puede contener los iones Pb, Bi, Cu y Cd. Transferir a un tubo de evaporacin, aadir 2 a 3 gotas de H2SO4 concentrado, evaporar hasta que aparezcan unos vapores densos y slo queden unas 2 o 3 gotas del lquido. Enfriar completamente y agregar 2 gotas de agua destilada. Agitar vigorosamente y transferir a un tubo de ensayo. Lavar el tubo de evaporacin con 5 gotas de agua destilada y aadir el agua de lavado a la solucin del tubo de ensayo, centrifugar y remover el centrifugado.

4. Lavar el precipitado obtenido en el paso anterior con 4 gotas de agua destilada. Desechar el agua de lavado y aadir al precipitado 10 gotas de NH4Ac saturado y calentar en el boma por 3 minutos con agitacin. Si la solucin resultante no es clara, centrifugar y desechar el residuo Al centrifugado claro realizarle el siguiente ensayo: agregar una gota de HAc concentrado y 2 gotas de K2CrO4 1M, un precipitado amarillo confirma la presencia del in plomo.

5. Al centrifugado obtenido en el paso 3, adicionar gota a gota NH4OH concentrado y agitar hasta que la solucin sea bsica (comprobar con el papel

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indicador de pH). Agregar 3 gotas en exceso. Centrifugar y remover el centrifugado. Ahora tiene un centrifugado y un precipitado

6. Lavar el precipitado con 5 gotas de agua destilada, desechar el lavado, adicionar al precipitado 10 o ms gotas de solucin recientemente preparada de estannito de potasio. El ennegrecimiento inmediato del precipitado indica la presencia del in Bismuto.

7. El centrifugado del paso 5 contiene los complejos solubles de cobre-amoniaco y cadmio-amoniaco. Si la solucin es de color azul, indica la presencia del in cobre. Dividir la solucin en 2 porciones desiguales:Porcin menor: acidificar con HAc 3M y agregar gota a gota solucin de K4Fe(CN)6; un color o precipitado pardo rojizo confirma la presencia del in cobre.Porcin mayor: realizar cualquiera de los siguientes ensayos para determinar la presencia del in cadmio:

Ensayo 1: Adicionar gota a gota KCN 1M hasta decolorar la solucin. Agregar dos gotas mas en exceso de KCN 1M. Luego aadir 5 gotas de tioacetamida y calentar en el boma por 5 minutos. Un precipitado amarillo indica la presencia del in cadmio. Ensayo 2: Agregar una cantidad mnima de hiposulfito de sodio slido a la porcin mayor del centrifugado, calentar en el boma por 2 minutos, la formacin de un precipitado negro o marrn oscuro la presencia de cobre. Centrifugar. Un precipitado amarillo comprueba la presencia del in cadmio. Ensayo 3: Agregar H2SO4 1,5M hasta acidificar, calentar en el boma y adicionar una mnima cantidad de Fe en polvo para precipitar el cobre. Centrifugar y remover el centrifugado. Diluir el centrifugado con 5 gotas de agua destilada y neutralizar con NH4OH 3 M; adicionar unas gotas de tioacetamida. Un precipitado amarillo de CdS indica la presencia del in cadmio.

PROCEDIMIENTO 6: Separacin e identificacin de los cationes del grupo IIB.

1. Al centrifugado del procedimiento 4 adicionar 5 o mas gotas de NH4Cl solucin saturada y calentar ligeramente al bao mara. Si se precipita algo de color negro, probablemente sea HgS que se solubiliz en la separacin del grupo II. Centrifugar y remover el centrifugado.

2. El residuo puede ser HgS, lvelo con agua destilada que contenga unas gotas de NH4Cl saturado, centrifugue y deseche el lavado. Disuelva el residuo con agua regia e identifique el in mercurio por las pruebas ya descritas.

3. El centrifugado que contiene las tiosales se acidula gota a gota con HAc concentrado, agite constantemente hasta la formacin de un precipitado, caliente al bao mara por unos minutos, centrifugue y deseche el centrifugado. El precipitado lvelo con agua destilada que contenga unas gotas de NH4Cl saturado. Centrifugue y deseche las aguas de lavado. Aada el residuo

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de 5 a 9 gotas de HCl concentrado y un volumen igual de agua destilada, agite caliente de 3 a 5 minutos, centrifugue, remueva y guarde el centrifugado.

4. Tome el residuo y lvelo que contenga unas gotas de solucin de KNO3. Centrifugue y deseche el lavado. Al precipitado lavado se adiciona amonio NH4OH 3M gota a gota calentando ligeramente en el bao de mara y agitando hasta disolucin del sulfuro de arsnico. Centrifugue si es necesario para eliminar el exceso de azufre o cualquier residuo.

5. La disolucin que contiene el arsnico, se calienta en el bao mara por 1 a 2 segundos con 2 o 3 gotas de H2O2 al 3% para oxidar el As+3 hasta AsO4-3Para la identificacin del As se puede utilizar cualquiera de estos ensayos.

Ensayo 1: La solucin anterior se acidula con HNO3 3M y se agrega una pequea cantidad de NH4NO3 slido o de reactivo hidratado, y unas 10 a 20 gotas de molibdato de amonio solucin saturada. Caliente en el bao mara por 5 10 minutos. La formacin de un precipitado amarillo cristalino confirma la presencia del in arsnico. Ensayo 2: La solucin que contiene el As en forma de arseniato, se le adiciona de 8 a 10 gotas de mixtura o mezcla magnesiana (solucin recientemente preparada), se agita fuertemente y se reposa unos minutos al bao mara. La aparicin de un precipitado blanco cristalino que se observa mejor centrifugando, confirma la presencia del in arsnico.

6. Divida el centrifugado que contiene los iones Sb y Sn en dos porciones. Porcin 1: Se diluye con 3 a 5 gotas de agua destilada y se agrega unos cristales de cido tartrico slido hasta saturacin, seguidamente se le adiciona unas 5 a 10 gotas T.A,A. y deje reposar unos minutos. Un precipitado amarillo de sulfuro de estao confirma la presencia del estao, si esta mezcla se calienta en el bao de mara y el precipitado toma color rojo-naranja indica la presencia de antimonio. Porcin 2: En esta disolucin, confirme la presencia del antimonio utilizando cualquiera de las siguientes pruebas.

Ensayo 1: Agregue una gota de HCl concentrado y 1 a 2 gotas de solucin NaNO2 1M y se deja reaccionar por 1 a 2 minutos. Adicione 1 a 2 gotas de solucin saturada de rea para eliminar el exceso de nitrito por unos minutos y diluya con 5 a 8 gotas de agua destilada; agregue 1 a 2 gotas de rodamina-B se agita, se aaden 5 a 6 gotas de benceno y se vuelve a agitar. Si en la capa del benceno aparece una coloracin violeta indica la presencia del Sb. Ensayo 2: Se le agrega NH4OH 3M hasta tener un pH alcalino, se le agrega unos cristales de oxalato de amonio o de cido oxlico hasta saturacin, se calienta en el bao mara por unos minutos y se le adicionan 5 a 8 gotas de T.A,A. Un precipitado anaranjado de sb2s3 indica la presencia de Sb.

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EXPERIMENTO 3

MARCHA SISTEMATICA ANALITICA GRUPO III DE CATIONESCATIONES DEL GRUPO IIIa : Al+3 , Cr+3 , Zn+2. IIIb: Fe3+, Mn2+, Co2+, Ni2+

OBJETIVO: Identificacin de los cationes del grupo III

FUNDAMENTO: Estos cationes se caracterizan por precipitar cuando estn en solucin, si a esta se le adiciona: cloruro de amonio, amoniaco y sulfuro de hidrogeno.

METODOLOGIA:

1. Adicionar 4 gotas de NH4Cl saturado a la muestra problema; mezclar cuidadosamente y luego agregar NH4OH concentrado, gota a gota, bajo constante agitacin, hasta que la disolucin quede apenas alcalina; enseguida agregar 5 gotas de agua destilada caliente. Agitar fuertemente. Centrifugar, pero sin separar el centrifugado; Observar cuidadosamente el color del precipitado y del liquido sobrenadante. Enseguida adicionar 10 gotas de T. A. A., agitar y calentar en el BoMa por 5 minutos, evitando que el contenido del tubo se derrame a causa de la espuma. Centrifugar y remover el centrifugado.

2. El centrifugado contiene los cationes del grupo IV y V,. Acidificar enseguida con HCl 3 M y calentar en el BoMa hasta que el volumen haya sido reducido casi hasta la mitad. Guardar para el anlisis del grupo IV.

El precipitado obtenido en el proceso anterior contiene los sulfuros e hidrxidos del grupo III, analizar como sigue.

3. Tratar el precipitado con 5-6 gotas de HCl concentrado; agitar y calentar en el BoMa suavemente por 1 minuto, (si el precipitado se disuelve completamente, la ausencia de Ni y Co es demostrada).

4. Si el precipitado no se disuelve completamente, agregar 3 gotas de HNO3 concentrado, agitar y calentar en el BoMa hirviente hasta obtener una disolucin transparente, (los sulfuros de cobalto y nquel son solubles). Agregar unas 5-6 gotas de agua destilada fra y trasvasar a otro tubo de ensayo para eliminar todo el precipitado de azufre. Observar el color de la disolucin.

5. Alcalinizar fuertemente, agregando KOH 3M gota a gota ; agitar cuidadosamente. Observar el color del precipitado y de la solucin.Adicionar unas 5-7 gotas de H2O2 al 3% lentamente y con agitacin constante (tambin puede usar unos 0.2 gr de Na2O2 slido, en forma lenta y con agitacin. EVITE EL EXCESO.......? ).

6. Calentar en el BoMa por 3 minutos hasta que cese la efervescencia.7. Centrifugar y remover el centrifugado. Observar el color del centrifugado y del

precipitado.

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8. Lavar el precipitado con 10 gotas de agua destilada; centrifugar y aadir las aguas de lavado al centrifugado anterior. Ahora tiene un centrifugado y un precipitado.CENTRIFUGADO: Este contiene los iones aluminato, cromato y zincato que conforman el subgrupo IIIa.PRECIPITADO: Contiene los cationes del subgrupo IIIb, en forma de MnO2, y los hidrxidos de Fe, Co, Ni. Analizar de acuerdo segn el paso 13.

ANALISIS DEL GRUPO IIIa DE CATIONES

Separacin e identificacin de los cationes del grupo IIIa:

Procedimiento A: 1. Tratar el centrifugado con HNO3 concentrado, gota a gota hasta una ligera

acidez, agregar luego NH4OH concentrado hasta alcanzar claramente la basicidad, agitar la disolucin amoniacal por un minuto. Centrifugar y remover el centrifugado.

2. El residuo puede ser AL(OH)3, el cual es un precipitado gelatinoso, altamente traslcido, muy finamente dividido y el color del vidrio blanco-azulado, su presencia no es fcil de detectar al estar suspendido en disolucin. Lavar este precipitado con 10 gotas de agua destilada caliente; centrifugar y desechar el lavado.

3. Agregar al residuo unas 3-4 gotas de HNO3 3M hasta que el residuo se disuelva, seguidamente adicionar 2-3 gotas de aluminn , agitar y luego agregar NH4OH 3M, hasta alcalinizar escasamente, agitar, dejar reposar por 2 minutos y centrifugar. Un precipitado de color rojizo indica la presencia del in aluminio

Procedimiento B: 1. Al centrifugado que contiene el ion aluminato se trata con 10 gotas de NH4Ac

saturado y enseguida adicionare HAc concentrado; gota a gota hasta un pH 6, ( CUIDADO: controlar el pH con el papel indicador, EVITAR EL EXCESO.).

2. Aadir ahora NH4OH 3M hasta un pH 7-8, centrifugar y remover el centrifugado.

3. El residuo puede ser Al(OH)3, lavar con 10 gotas de agua destilada; centrifugar y desechar el lavado. Aadir al residuo HCl 3M gota a gota hasta que el residuo se disuelva; agregar 3 gotas de NH4Ac saturado y 3 gotas de aluminn, luego adicionar NH4OH 3M hasta un pH ligeramente alcalino. Dejar reposar por 2 minutos y centrifugar. Formacin de un precipitado de color rojo indica la presencia del ion aluminio.

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9. El centrifugado puede contener el cromo y el zinc en forma de CrO-24 y Zn(NH3)4+2, Agregar BaCl2 1M ( tambin puede utilizar Ba(Ac)2 1M ); gota a gota hasta que se forme un precipitado, centrifugar y remover.

10. El residuo puede ser BaCrO4 mezclado con algo de BaSO4 . Lavar dos veces con 10 gotas de agua destilada caliente; centrifugar y desechar el lavado.

11. Agregar 3-4 gotas de HNO3 3M, calentar suavemente en el BoMa pero sin ebullicin vigorosa y agitar por un minuto, si queda un precipitado sin disolver, centrifugar y desechar este residuo.Con el centrifugado claro, realice cualquiera de estos ensayos para identificar el cromo:

Ensayo 1: Sobre un aplaca de porcelana, colocar 2-3 gotas del centrifugado claro, 1-2 gotas de difenilcarbacida y despus 1 gota de H2SO4 1.5 M. Coloracin violeta indica presencia del ion cromo.Ensayo 2: Al centrifugado claro adicionar 10 gotas de ter o alcohol amlico y 1 gota de H2O2 al 3% , mezclar bien mediante fuerte agitacin y dejar en reposo. La presencia de una coloracin azul en la capa del ter debida al peroxido de cromo (CrO5) indica la presencia del cromo.Ensayo 3: Al centrifugado claro agregar 1-2 gotas de HAc 3M y unas gotas de acetato de plomo [Pb(Ac)2] 1M; un precipitado amarillo indica la presencia de Cromo.

12. Centrifugado: puede contener el in zinc despus de la separacin del cromo, acidificar con HAc 3M gota a gota y luego realice por cualquiera de los siguientes ensayos para la identificacin del zinc:

Ensayo 1: Al centrifugado acidificado agregar 2-4 gotas de solucin de K4Fe(CN)6 ; un precipitado blanco-gris hasta verde azulado indica la presencia del in zinc.Ensayo 2: Al centrifugado acidificado, adicionar 5 gotas de T. A. A. y calentar en el BoMa por 5minutos. La formacin de un precipitado blanco indica la presencia del in zinc.

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ANALISIS DEL GRUPO IIIb DE CATIONES

13. Separacin e identificacin de los cationes del grupo IIIb: El precipitado obtenido en el paso 8, que contiene los hidrxidos de Fe, Co, Ni y tambin dixido de manganeso hidratado, se trata con unas 15-20 gotas de H2SO4 1.5M, agitar y calentar en BoMa por unos 2 minutos, adicionar 1 gota de H2O2 al 3%, seguir calentando por 1-2 minutos hasta cuando el precipitado se disuelva.

14. Agregar unas 8-10 gotas de agua destilada, enfriar y dividir la solucin en cuatro porciones aproximadamente iguales:

Porcin 1: Adicionar 1-2 gotas de NH4SCN 3M. La aparicin de un color rojo sangre confirma la presencia del in ferrico.Porcin 2: Aadir con una microespatula, NaF hasta que quede una pequea cantidad sin disolver, dejar rodar por las paredes del tubo de ensayo, unas 10-15 gotas de NH4SCN alcohlico. La aparicin de un color azul-verde confirma la presencia del in cobalto.Porcin 3: Agregar 2-4 gotas de agua destilada y 2 gotas de HNO3 3M, mezclar cuidadosamente y luego adicionar con una microespatula una pequea cantidad de bismutato de sodio slido,. Agitar y centrifugar, una disolucin rosada a rojo- prpura confirma la presencia del in manganeso.Porcin 4: Con esta porcin identifique el in nquel por cualquiera de estos ensayos:

Ensayo 1: Aadir NaF slido hasta que quede algo sin disolver, haga la disolucin bsica agregando NH4OH 3M gota agota, luego adicionar 2-4 gotas de dimetilglioxima. Un precipitado rojo, indica presencia del in nquel.Ensayo 2: Alcalinizar la porcin 4, agregando NH4OH concentrado gota a gota, si se forma un precipitado de Fe(OH)3 Mn(OH)2, centrifugar y desechar el residuo. Al liquido sobrenadante agregare 2-4 gotas de dimetilglioxima, agitar y dejar en reposo por un minuto. Un precipitado rojo-fresa demuestra la presencia del in nquel.

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EXPERIMENTO 4

MARCHA SISTEMATICA ANALITICA GRUPO IV DE CATIONESCATIONES DEL GRUPO IV: Ca+2, Sr+2, Ba+2, Mg+2.

Objetivo: Identificar los cationes del grupo IV

Fundamento: Estos iones pertenecen a los metales alcalinotrreos y se caracterizan por tener el mismo estado de oxidacin y precipitar en forma de fosfatos carbonatos.

METODOLOGIA

1. A la muestra problema adicionar 10 gotas de (NH4)2HPO4 0.5 M y NH4OH concentrado gota a gota hasta tener un pH alcalino. (Verificar con la cinta indicadora de pH)

2. Centrifugar y remover el centrifugado a otro tubo de ensayo; probar si la precipitacin es completa, aadiendo 2-4 gotas de (NH4)2HPO4 0.5 M al centrifugado. Centrifugar si se forma ms precipitado combine los precipitados con ayuda de agua destilada, luego centrifugar nuevamente y desechar el agua. Ahora tiene un precipitado y un centrifugado.Precipitado: contiene los fosfatos de Ba, Ca, Sr, Mg.Centrifugado: Puede contener los cationes del grupo V. Guardar para el prximo experimento

3. Lavar el precipitado que contiene los cationes del grupo IV con 5-10 gotas de agua destilada. Centrifugar y desechar el agua de lavado.

4. Tratar el precipitado con 5-7 gotas HAc concentrado, agitar vigorosamente y diluir con 8-10 gotas de agua destilada. Seguidamente agregar 1-3 gotas de K2CrO4 1 M y agitar por 1 minuto. Centrifugar y probar si la precipitacin ha sido completa. Guardar el centrifugado.

5. El precipitado puede ser BaCrO4. Adicionar unas 2-5 gotas de HCl concentrado, calentar en el BoMa por unos minutos. Confirmar la presencia del in bario por medio de la prueba a la llama. El in bario imparte a la llama del mechero una coloracin amarilla-verdosa.

6. Adicionar 1-2 gotas de H2SO4 1.5 M al remanente de la solucin utilizada

para el ensayo a la llama. Un precipitado blanco de BaSO4 confirma la presencia del in bario.

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7. El centrifugado obtenido en el paso 4, puede contener los iones Sr, Ca, Mg y un exceso del in cromato. Agregar gota a gota, NH4OH concentrado hasta obtener un medio fuertemente alcalino. Centrifugar. Ahora tiene un precipitado y un centrifugado.Desechar el centrifugado que contiene los iones cromatos.El precipitado puede ser fosfato de Sr, Ca y Mg.

8. Tratar el precipitado obtenido en el paso 7 con 4.-6 gotas de HAc concentrado y luego diluir con 5-7 gotas de agua destilada. Agregar 5-6 gotas de (NH4)2SO4 1 M, calentar a ebullicin en el BoMa, enfriar y centrifugar

9. El precipitado puede ser SrSO4. Lavar con unas 10 gotas de agua destilada caliente. Hacer esta operacin tres veces, desechando las aguas del lavado, despus de centrifugar. Adicionar de 2 a 5 gotas de HCl concentrado. Hacer la prueba a la llama para el estroncio. Una coloracin rojiza confirma la presencia del in estroncio.

10. El centrifugado contiene los iones Ca y Mg. Adicionar 5 gotas de solucin de (NH4)2C2O4 0.25 M y calentar a ebullicin en el BoMa. Un precipitado blanco indica la presencia del in calcio.

11. Centrifugar y remover el centrifugado. Ahora tiene un centrifugado y un precipitado.

12. El precipitado puede ser CaC2O4. Adicionar de 2 a 5 gotas de HCl concentrado. Hacer la prueba a la llama para el in calcio. Una coloracin rojo ladrillo confirma la presencia de este in.

13. El centrifugado obtenido en el paso 11, puede contener el ion magnesio. Identifique este in, por cualquiera de los siguientes ensayos:

Ensayo1: A una porcin del centrifugado que contiene el ion Mg agregar 3-4 gotas de magnesn-II, (para-nitrobenceno-azo-alfa-naftol), luego adicionar gota a gota NaOH 3 M, con agitacin constante hasta obtener un pH alcalino, calentar en BoMa si fuese necesario por 5 minutos. Una laca azul, indica presencia del ion Mg.

Ensayo 2: A otra porcin del centrifugado que contiene el ion Mg, agregar 3-4 gotas de amarillo de titanio y NaOH 3 M gota a gota hasta alcalinizar. Una coloracin rosa un precipitado rojo o rosa indica presencia del ion Mg.

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EXPLICACIN PARA HACER EL ENSAYO A LA LLAMA:

Se emplea un hilo de platino ( en lugar de alambre de platino se puede usar un alambre de ferroniquel o tambin el grafito: mina de lpiz, o una jeringa), el cual debe estar libre de cualquier sustancia adherida, la cual comunicara color a la llama. Antes de usar el hilo de platino, este se debe limpiar de la siguiente manera: se le sumerge en HCl concentrado contenido en un tubo de ensayo o vidrio de reloj, y despus se introduce el hilo de platino en la llama del mechero. Si el hilo de platino est limpio no debe comunicar a la llama ningn color. Si la llama es coloreada, se sumerge otra vez el hilo de platino en el HCl concentrado y se calienta nuevamente a la llama, cuando menos medio minuto. Si el color an persiste, se repite esta operacin un nmero de veces con porciones recientes de HCl concentrado, hasta que el hilo de platino no comunique color a la llama.

EL ENSAYO A LA LLAMA PARA UN ION PROBLEMA SE EFECTUA ASI:

Se sumerge el hilo de platino limpio, en la solucin problema (precipitado + HCl concentrado) y se lleva la llama del mechero. Observar el cambio de color.

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EXPERIMENTO 5

MARCHA SISTEMATICA ANALITICA GRUPO V DE CATIONESCATIONES DE GRUPO V: Na+, K+, NH+4

OBJETIVO: Identificar los cationes pertenecientes al grupo.

FUNDAMENTO: Conocer las caractersticas e importancia que tienen en su uso estos cationes.

MTODO A: IDENTIFICACIN DE LOS IONES DEL GRUPO V, POR REACCIONES CARACTERSTICAS: Va hmeda

El anlisis de una muestra para reconocer los cationes de los grupos I al V, debe empezarse por la identificacin del ion amonio, ya que a travs de la marcha sistemtica analtica, han sido aadidas soluciones de NH4OH y sales de NH+4; por lo tanto es necesario usar una porcin de la muestra original conocida o desconocida para reconocer el NH+4. Dividir la muestra problema en dos porciones:

1. IDENTIFICACION DEL ION AMONIO: Con la primera porcin efectuar cualquiera de los siguientes ensayos:Ensayo 1: Accin del reactivo de Nessler: En un tubo de ensayo colocar unas 5-10 gotas de la solucin original; adicionar unas 2-4 gotas de NaOH KOH 3 M, si aparece algn precipitado, centrifugar y desechar este precipitado.Al centrifugado agregar 2-4 gotas del reactivo de Nessler. La formacin de un precipitado marrn coloracin amarilla debida a trazas del in NH+4, confirma la presencia del Ion amonio.

Ensayo 2: Accin de los lcalis NaOH KOH: En un tubo de ensayo, agregar 5-10 gotas de la solucin problema e inmediatamente aadir unas 5-7 gotas de NaOH KOH 3 M. Rpidamente tapar la boca del tubo con un pedazo de papel LITMUS TORNASOL humedecido con agua destilada y encima de ste, colocar una porcin circular de papel filtro, para que el cierre de la boca del tubo de ensayo sea completa; luego calentar suavemente el conjunto en el BoMa. Un cambio, del color rojo a azul del papel litmus, confirma la presencia del amonio.

2. IDENTIFICACIN DE LOS IONES Na + Y K + : Con la segunda porcin de la muestra problema, eliminar el in amonio ya que impide la identificacin del potasio y el sodio (en la reaccin con el KH2SbO4 ). Esto puede hacerse de dos formas (aplicar la forma A):

A) ELIMINACIN DEL ION AMONIO POR VOLATILIZACIN: Adicionar 2 gotas de HNO3 concentrado a la muestra problema, hervir cuidadosamente hasta obtener un residuo seco, continuar calentando por unos segundos ms para eliminar todas las sales de amonio. Diluir el residuo con unas 10-15 gotas de agua destilada, ( si la solucin no es clara, centrifugar y desechar el

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residuo) . Dividir la solucin obtenida en dos porciones para identificar potasio y sodio.

B) por fijacin del amonio, convirtindolo en el compuesto orgnico llamado UROTROPINA (CH2)6N4 agregando FORMALDEHIDO.

3. Con una de las porciones obtenidas en el paso 2, identificar potasio, siguiendo uno de estos ensayos:

Ensayo 1: agregar 2-4 gotas de solucin recientemente preparada de cobaltinitrito sdico, 2-3 gotas de NaAc 2.5 M, agitar y dejar reposar varios minutos. Un precipitado amarillo amarillo naranja, confirma la presencia del ion potasio.

Ensayo 2: Agregar a la muestra problema 2-3 gotas de NaAc 2.5 M y 1-3 gotas de solucin de dipicrilamina. La formacin de un precipitado naranja-rojizo, indica presencia del ion potasio.

Ensayo 3: Agregar 3-5 gotas de solucin recientemente preparada de tetrafenilborato sdico. La formacin de un precipitado blanco de (C6H5)4BK, indica la presencia del ion potasio.

4. Con la segunda porcin de la muestra obtenida en el paso 2, identificar el in sodio. Verificar que el pH de esta fraccin sea casi neutro. Si esta fraccin tiene un pH cido, debe neutralizar adicionando una o ms gotas de KOH 3 M, tambin puede usar oxido de zinc, eliminando el exceso de oxido por centrifugacin, efectuar cualquiera de los siguientes ensayos para identificar el ion sodio:

Ensayo 1: Agregar 10 o ms gotas de acetato de uranilo y zinc a la muestra problema, tambin puede usar acetato de uranilo y magnesio, agitar y dejar reposar por 8 minutos aprox. Un precipitado amarillo cristalino, confirma la presencia del ion sodio.

Ensayo 2: Agregar un volumen igual al de la muestra de ortoantimoniato potsico, KH2SbO4. Dejar reposar por varios minutos, La formacin de un precipitado blanco cristalino confirma la presencia del ion sodio.

MTODO B: IDENTIFICACION DEL POTASIO Y EL SODIO POR EL METODO FRACCIONADO

1. IDENTIFICACIN DEL POTASIO: a 5-8 gotas de la solucin original que contiene los cationes de todos los grupos, s est presente el amonio, agregar un volumen igual de formaldehdo al 40% y una gota de fenolftalena. Adicionar gota a gota una solucin de Na2CO3 1.5 M, hasta aparicin de coloracin roja, si aparece un precipitado, la solucin se debe calentar en el boma por 1-2 minutos. Centrifugar y desechar el precipitado.

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2. Acidificar el centrifugado con HAc 3M, hasta que desaprezca la coloracin roja. Identificar el potasio adicionando gotas de solucin de cobaltonitrito de sodio y calentar para asegurar que el precipitado amarillo formado corresponde exclusivamente a la identificacin del ion potasio.

3. IDENTIFICACIN DEL SODIO: a 5-8 gotas de la solucin original de cationes, adicionar unas 2-4 gotas de K2CO3 1 M, calentar en el boma por 1-2 minutos. Centrifugar y desechar cualquier precipitado que se forme; acidificar levemente el centrifugado con HAc 3 M hasta un pH de 5-6; agregar 4-6 gotas de acetato de uranilo y zinc. Un precipitado amarillo cristalino, indica presencia del ion sodio

IDENTIFICACIN DE LOS IONES SODIO Y POTASIO POR ENSAYOS A LA LLAMA: Va seca

1. Transferir una porcin de la muestra (o del centrifugado del grupo IV) a un tubo de evaporacin, concentrar hasta un volumen aproximado de 0.50 ml. Desechar cualquier precipitado que se forme.

2. Aadir gotas de HCl concentrado y hacer la prueba a la llama de los iones sodio y potasio de la siguiente forma: Limpiar un alambre de platino (ver explicacin anterior), introducir la punta del hilo de platino en la sulucin y vuelva el hilo a la llama. Una llama amarilla intensa y que dure por lo menos 5 segundos confirma la presencia del ion sodio.

3. Si el ion sodio est ausente, el ion potasio, le transmite a la llama una coloracin violeta.

4. Si la llama amarilla del ion sodio est presente, (enmascara al ion potasio) por lo tanto ser necesario observar la llama a travs de un vidrio azul de cobalto de una solucin de azul ndigo contenida en un tubo de ensayo grueso o cualquier otro recipiente, para que esta solucin sirva de filtro.

5. Repetir la prueba anterior, examinando la llama a travs del vidrio azul de cobalto por el filtro de la solucin de azul ndigo. Una llama violeta-rojiza vista a travs del filtro, y que perdure por lo menos dos segundos confirma la presencia del ion potasio.

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MARCHA SISTEMTICA ANALITICA PARA ANIONES

INTRODUCCIN

CLASIFICACIN ANALTICA DE LOS ANIONES: al igual como para los cationes existe una clasificacin analtica a la que, con ligeras variantes, se adaptan casi todas las marchas analticas, en aniones no existe una clasificacin nica y puede decirse que cada autor que ha investigado sobre el tema tiene la suya propia, aunque entre todas ellas existan las naturales analogas. Entre las causas que motivan la inexistencia de una clasificacin nica de aniones se encuentran las siguientes:

A) El gran numero de aniones a considerar que incluyen no solo los formados por elementos electronegativos, sino por los electropositivos muy cidos, como arseniatos, arsenitos, cromatos, permanganatos, vanadatos, etc.

B) La ausencia, en muchos casos de reactivos verdaderamente selectivos que separen grupos bien definidos de aniones

C) La inestabilidad de los aniones a los cambios de acidez que afectan a su potencial redox o a la existencia de los mismos, etc.

Esta clasificacin comprende 21 aniones, organizados en 5 grupos, el ordenamiento de los cuales se fundamenta en la solubilidad que presentan las sales de: calcio, bario, cadmio y plata que se forman con los aniones de una muestra problema, segn el medio en el cual se encuentra sea cido o bsico es decir:

Grupo 1: Incluye los aniones cuyas sales de calcio son insolubles en una solucin o medio ligeramente bsico. Son: CO3=, SO3=, AsO4-3, AsO2-1, y PO4-3 (subgrupo I-A), y tambin, C2O4= y F-1 (Subgrupo I-B).

Grupo 2: Comprende los aniones cuyas sales de calcio son solubles, pero las sales de bario son insolubles en medio ligeramente bsico. Son: CrO4= y SO4=.

Grupo 3: Esta compuesto de los aniones cuyas sales de calcio y bario son solubles, pero las sales de cadmio son insolubles en solucin ligeramente bsica. Son: S=, Fe(CN)6-4 y Fe(CN)6-3.

Grupo 4: Esta compuesto por los aniones cuyas sales de calcio, bario y cadmio son solubles, pero las sales de plata son insolubles en solucin ligeramente cidas. Son: S2O3=, SCN-1, Cl-1, Br-1 y I-1.

Grupo 5: Incluye los aniones cuyas sales de calcio, bario, cadmio y plata son solubles en agua y cidos. Son: NO2-1, NO3-1, ClO3-1 y BO2-1.

De acuerdo a lo anterior, los agentes precipitantes de cada grupo vienen a ser respectivamente: CALCIO, BARIO, CADMIO y PLATA. Estos cationes se agregan en forma de los acetatos correspondientes.

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ANALISIS CUALITATIVO DE ANIONES O RADICALES ACIDOS

El qumico analtico N. A. TANANAEV, subdivide los aniones en los siguientes subgrupos.

ANIONES OXIDANTES:

MnO4-1, CrO4=, NO3-1, NO2-1, AsO4-3, Fe(CN)6-3 y otros.

ANIONES REDUCTORES:

Cl-1, Br-1, I-1, S=, SO2=, S2O3=, SCN-1, AsO3-3, Fe(CN)6-4, C2O4= y otros.

ANIONES INDIFERENTES:

SO4=, PO4-3, BO2-1, SiO3-2, CO3-2, F-1, Ac-1(Acetato) y otros.

IDENTIFICACIN POR EL METODO FRACCIONADO DE LOS ANIONES QUE NO SE IDENTIFICAN POR M. S. A.

1. IDENTIFICACIN DEL CROMATO:

Se realiza en caso de que la solucin problema de aniones presente coloracin amarilla o anaranjada.

PROCEDIMIENTO: a unas 5 gotas de la solucin problema adicionar una gota del indicador fenolftalena, si aparece color rojo, agregar gota a gota H2SO4 1.5 M hasta la desaparicin del color, luego adicionar varias gotas de alcohol amlico y seguidamente una gota de H2O2 al 3%, color azul fugaz del cido percrmico (H2CrO6) indica la presencia de ion Cromato.

2. IDENTIFICACIN DEL OXALATO Y FLUORURO:

PROCEDIMIENTO: acidificar con HAc concentrado unas 5 gotas de la solucin problema (hasta pH = 4 - 5) y adicionar exceso de solucin de Ca(Ac)2, o CaCl2 y calentar en el Boma. Formacin de un precipitado blanco indica posibilidad de la presencia del oxalato y/o fluoruro. Centrifugar. Tratar el precipitado con agua destilada para lavar y eliminar reductores adsorbidos, luego agregar gotas de H2SO4 1.5 M y calentar en el Boma. Si el precipitado se disuelve completamente indica la presencia de oxalato y fluoruro. Analizar de acuerdo al procedimiento del grupo I-B de aniones.

3. IDENTIFICACIN DEL SULFURO:

PROCEDIMIENTO: a 5 - 6 gotas de la solucin problema adicionar HCl 3 M( hasta pH igual o menor a 2). A la boca del tubo de ensayo acercar un pedazo de papel filtro humedecido con solucin de Pb(Ac)2. Ennegrecimiento del papel indica presencia del sulfuro.

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4. IDENTIFICACIN DE FERROCIANURO:

PROCEDIMIENTO: a unas 5 gotas de la solucin problema aadir HCl 3 M hasta reaccin cida y luego 1-2 gotas de FeCl3. Un precipitado azul llamado Azul de Berln indica la presencia del ferrocianuro.

5. IDENTIFICACIN DEL FERRICIANURO:

PROCEDIMIENTO: a unas 5 gotas de la solucin problema acidificada con HCl 3 M adicionar unos cristales de Sulfato Ferroso Amnico. Un precipitado azul llamado Azul de Turnbull indica presencia del ion ferricianuro.

EXPERIMENTO PREELIMINAR:

ENSAYOS PRELIMINARES PARA ANIONES O RADICALES ACIDOS:

Antes de aplicar la M. S. A. para aniones, es necesario realizar los siguientes ensayos preliminares:

1. DETERMINAR EL pH DE LA SOLUCIN

a) Si el pH es menor o igual a 2, no pueden coexistir o estar presentes los aniones de cidos voltiles inestables con CO3=, SO3=, S2O3= y NO2-1.

Adems en medio cido no pueden coexistir los siguientes pares de aniones:

I-1 y NO2-1; I-1 y IO3-1; I-1 y ClO3-1; I-1 y AsO4-3, NO2-1 y ClO3-1, NO2-1 y AsO2-1, SO3=, y AsO4-3, S2O3-2, AsO4-3.

b) Si la solucin problema de aniones tiene un pH alcalino, en esta pueden estar presentes todos los aniones examinados.

2. ENSAYO A LA PRESENCIA CONJUNTA DE ALGUNOS OXIDANTES Y REDUCTORES:

a) A unas 5 gotas de la solucin de aniones adicionarle HAc 3 M hasta acidificar. En presencia de NO2-1 y I-1 se desprende yodo libre.

b) Si el ensayo anterior es negativo, la solucin se acidula con HCl 3 M; el desprendimiento de yodo indica posible presencia de los pares I-1 y ClO3-1; I-1 y AsO4-3. El enturbiamiento de la solucin es un indicio de la presencia del S2O3-2.

3. ENSAYO DE DESPRENDIMIENTO DE GASES:

Unas 5 - 8 gotas de la solucin problema se trata con unas gotas de H2SO4 1.5 M. Agitar ligeramente el contenido del tubo. Si no se observa desprendimiento de burbujas, el tubo se calienta suavemente. La formacin de gases (CO2, SO2, NO2), indica la posible presencia de los iones carbonato, sulfito, tiosulfato y nitrito.

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Recordar que:

a) El CO2 es un gas incoloro que enturbia el agua de cal. b) El SO2 es un gas con olor a azufre quemado que provoca decoloracin de la

solucin diluida de KMnO4 0.01M e yodo. c) El NO2 es un gas pardo rojizo.

4. ENSAYO DE ANIONES CON BaCl2. (ver pgina )

A unas 5-8 gotas de la solucin problema neutra o dbilmente alcalina a un pH igual 7-9, (se alcaliniza con solucin de Ba(OH)2); Adicionar de 2 a 3 gotas de BaCl2. La formacin de un precipitado puede indicar: BaSO4, BaSO3, Ba(AsO2)2, Ba3(AsO4)2, Ba3(PO4)2.

5. ENSAYO DE ANIONES CON AgNO3. (ver pgina )

A unas 5-6 gotas de la solucin problema se le adiciona de 2 - 3 gotas de solucin de AgNO3. Si se forma un precipitado se agregan varias gotas de HNO3 concentrado. Insolubilidad del precipitado indica la posible presencia de las siguientes sales: AgCl, AgBr, AgI, AgSCN, Ag2S (formado por dismutacin del Ag2S2O3.

6. ENSAYO PARA ANIONES REDUCTORES

a) A unas 3 - 5 gotas de la solucin problema de aniones, adicionar una o dos gotas de KOH 3 M y una o dos gotas de KMnO4 0.01 M. Si no se forma precipitado inmediatamente, caliente en el Boma.

La aparicin de un precipitado pardo indica la presencia de los aniones reductores, S2O3=, SO3= , I-1 , AsO2-1, SCN-1, etc.

b) Si el ensayo anterior indica presencia de aniones reductores, entonces a 3 - 5 gotas de la solucin problema adicione gota a gota H2SO4 1.5 M hasta acidificar y luego agregue unas gotas de solucin de yodo diluida teida de azul por el indicador almidn. La decoloracin de la solucin yodo-almidn indica la presencia del Ion S2O3= o SO3=.

7. ENSAYO PARA ANIONES OXIDANTES.

A unas 3-5 gotas de la solucin problema de aniones, adicionar gota a gota H2SO4 1.5 M hasta acidificar; luego agregar unas 2-5 gotas de benceno o CCl4 y 1-3 gotas de solucin de KI. La aparicin de una coloracin violeta en la capa orgnica despus de agitar la solucin indica la presencia de los iones: NO2-1, IO3-1, AsO4-3, ClO3-1, etc.

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EXPERIMENTO 6: ANALISIS DEL GRUPO I DE ANIONES

PROCEDIMIENTO 1: Ensayo para el ion Carbonato (CO3=)

En un tubo de ensayo medir aproximadamente 2 ml de la solucin problema y adicionar aproximadamente 0.1 gr (con una microesptula) de KClO3, o algunas gotas de H2O2 al 3%. Aadir 1 o ms gotas de HCl 3 M y observar cuidadosamente si se produce una efervescencia, lo cual indica la presencia del ion carbonato.

Otro ensayo para el ion carbonato: En un tubo de ensayo se coloca una pequea cantidad de la sustancia por examinar (a 10 gotas, si la muestra problema es lquida), se aade algunas gotas de H2O2 al 3% o agua de bromo para oxidar los sulfitos eventualmente presentes, luego se aaden 10 o ms gotas de HCl 3 M. Tapar rpidamente con un tapn de caucho horadado, equipado con un tubo de vidrio en u, cuya extremidad ms larga (ver equipos para la investigacin de carbonatos o consulte con el profesor), est unida a otro tubo de ensayo que contiene 1 ml de Ba(OH)2, se calienta suavemente en la llama de un mechero o en una Boma. En presencia de carbonatos el Hidrxido de Bario se enturbia por formacin de BaCO3. El enturbiamiento desaparece por adicin de cido actico (diferencia con el BaSO3)

En presencia de sulfitos y tiosulfatos, se trata la muestra con H2O2 o con agua de bromo o con K2Cr2O7 o (en ausencia de oxalatos) con KMnO4, y se realiza la prueba ya descrita.

PROCEDIMIENTO 2: Reemplazo de los iones de metales pesados.

Una microesptula llena con la muestra slida (o 2 ml si la muestra es lquida), agregar 2 ml de agua destilada y calentar en el Boma por 2 minutos. Agregar 2 ml de NaCO3 1.5 M y calentar en el Boma por 10 minutos. Reemplazar cualquier cantidad de agua que se haya perdido por evaporacin y centrifugar. Se obtiene un centrifugado y un precipitado.

CENTRIFUGADO: Contiene aniones en forma de sales solubles de sodio y se analiza de acuerdo con el procedimiento 3. Desechar el precipitado, el cual est compuesto de carbonatos e hidrxidos de iones de metales pesados.

PROCEDIMIENTO 3: PRECIPITACIN DEL GRUPO I DE ANIONES.

Al centrifugado del procedimiento 2, adicionar Ca(Ac)2 2 M gota a gota hasta que la precipitacin sea completa. Centrifugue.

CENTRIFUGADO: Contiene los aniones de los grupos II al V. Guarde para el procedimiento 7.

RESIDUO: Puede estar compuesto de las sales de calcio insolubles de los iones carbonatos, sulfitos, arsenito, arsenato, fosfato, oxalato y fluoruro. Lave el residuo

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tres veces con agua destilada y deseche los lavados. Analice el residuo de acuerdo al procedimiento 4. PROCEDIMIENTO 4: SEPARACIN DEL GRUPO I DE ANIONES EN SUBGRUPOS

Al residuo del procedimiento 3 adicionar 20 gotas de HAc 3 M, agitar fuertemente y centrifugar. CENTRIFUGADO: Puede contener los iones sulfito, arsenito, arsenato y fosfato. Guardar para el procedimiento 5. Grupo IA.

RESIDUO: Que no se disolvi en HAc, puede ser CaC2O4 o CaF2 o ambos. Siga el procedimiento 6. Grupo IB

PROCEDIMIENTO 5: IDENTIFICACIN DEL GRUPO I-A.

El centrifugado del procedimiento 4 puede contener los iones sulfito, arsenito, arsenato y fosfato. Dividir en cuatro porciones y efectuar los siguientes ensayos:

PRIMERA PORCIN: Puede analizarla por cualquiera de los siguientes ensayos.

Ensayo 1: A la primera porcin, aadir dos gotas de HCl concentrado y cinco gotas de Ba(Ac)2. Centrifugar y desechar cualquier precipitado formado. Al centrifugado claro aadir cinco gotas de H2O2 al 3%. La formacin de un precipitado blanco confirma presencia del ion sulfito.

Ensayo 2. A la porcin 1 que debe ser neutra, aadir unos cristales de ZnSO4 y agitar, aadir cuatro gotas de nitroprusiato sdico recin preparado (solucin acuosa al 1%) y una gota de ferrocianuro potsico. Un precipitado rojo confirma la presencia del ion sulfito (Nota: la neutralizacin es con NaHCO3 1F).

Ensayo 3. En una placa cuentagotas colocar 1 gota de la porcin 1 neutra aadir una gota de verde malaquita. La decoloracin indica la presencia de ion sulfito.

SEGUNDA PORCION: Aadir dos gotas de HCl 3 M y dos gotas de agua destilada calentar hasta ebullicin y aadir cinco gotas de TAA (tioacetamida). La formacin inmediata de un precipitado amarrillo demuestra la presencia de ion arsenito.

TERCERA PORCIN: Adicionar dos gotas de HCl 3 M y calentar en el Boma por dos minutos. Aadir unos cristales de KI. Si la solucin se vuelve marrn indica la presencia del ion arsenato. Aadir diez gotas de C6H6 o CCl4 y agitar vigorosamente durante un minuto. Una coloracin rosada en la capa del CCl4 confirma la presencia de ion arsenato.

CUARTA PORCIN: Adicionar cinco gotas de HNO3 concentrado y aproximadamente 0.2 gr de cido tartrico slido. Agitar la solucin y agregar cinco gotas de molibdato de amonio, (NH4)2MoO4 y llevar a calentamiento en el Boma por 1 minuto. La formacin de un precipitado amarrillo confirma la presencia del ion fosfato.

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PROCEDIMIENTO 6: IDENTIFICACIN DEL GRUPO 1-B

El residuo del procedimiento 4 puede ser CaC2O4 o CaF2 o ambos. Lavar este precipitado dos veces con agua destilada y desechar los lavados.

RESIDUO: Adicionar diez gotas de H2SO4 1.5 M calentar y agitar en el Boma por un minuto. Agregar dos gotas de KMnO4 0.01 M. La desaparicin del color rosado demuestra la presencia del ion oxalato. (Reservar para identificar el fluoruro). IDENTIFICACIN DEL ION FLUORURO:

Si el oxalato est presente, a la solucin anterior decolorada, se le continua agregando KMnO4 0.01 M hasta que la solucin tome una coloracin marrn o prpura. Desaparecer esta coloracin mediante la adicin de una o dos gotas de H2O2 al 3%. Centrifugar y desechar cualquier precipitado. Ahora dividir el centrifugado en dos porciones y realizar los siguientes ensayos:

ENSAYO 1. A la porcin 1, agregar dos o ms gotas de eosina, una o dos gotas de nitrato de lantano, La(NO3)3 al 5% y tres gotas de acetato de amonio, NH4Ac saturado. Calentar en el boma por varios minutos. La formacin de un precipitado rosa-naranja confirma la presencia de ion fluoruro.

ENSAYO 2. En un tubo de ensayo depositar una o ms gotas de nitrato de circonio, Zr(NO3)4 al 0.5% en HCl 6 M, aadir una o ms gotas de solucin de alizarina-S al 0.2% en etanol, hasta color violeta rojizo, sin gran exceso. Adicionar ahora la porcin No. 2 que contiene el ion fluoruro. Calentar en el boma. Decoloracin de la laca de circonio de violeta a amarrillo indicara la presencia del ion fluoruro.

OTROS ENSAYOS PARA EL ION FLUORURO: Con el precipitado del subgrupo I-B, puede verificarse tambin los siguientes ensayos:

ENSAYO I: En un tubo de ensayo, adicionar unas 10 gotas de mezcla crmica (bicromato potsico, K2Cr2O7 slido ms H2SO4 concentrado), calentar y hacer resbalar el liquido hasta que moje uniformemente las paredes del tubo. Aadir un poco de precipitado del precipitado del subgrupo 1-B, agitar y calentar. Si al inclinar el tubo, el liquido no moja las paredes del mismo y adquiere un aspecto de gota de grasa, indica la presencia de ion fluoruro.

ENSAYO 2. Se elimina el oxalato del precipitado 1-B, por calcinacin intensa por 1 minuto. Disolver el slido con HAc 3 M y efectuar el ensayo 2.

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EXPERIMENTO 7: ANALISIS DEL GRUPO II DE ANIONES

PROCEDIMIENTO 7: PRECIPITACIN DEL GRUPO II DE ANIONESEl centrifugado del procedimiento 3 puede contener uno o todos los aniones del grupo II al V, adicionar Ba(Ac)2 1 M, gota a gota hasta que la precipitacin sea completa.

CENTRIFUGADO: Contiene los aniones del grupo III al V, guarde y siga el procedimiento 9.

PRECIPITADO: Puede estar compuesto de BaSO4 y BaCrO4. Siga el procedimiento 8.

PROCEDIMIENTO 8: SEPARACIN E IDENTIFICACIN DE LOS ANIONES DEL GRUPO II

Lavar el precipitado con 10 gotas de agua destilada y desechar los lavados. Tratar el precipitado con 5 o ms gotas de HCl 3 M, agitar y centrifugar.

RESIDUO: Puede ser BaSO4. Aadir 10 gotas de HCl 3 M. Un residuo blanco confirma la presencia del ion sulfato. (Lavar el precipitado con agua destilada que contenga unas gotas de HCl concentrado para eliminar el exceso del ion cromato).

CENTRIFUGADO: Puede contener el ion cromato. Realizar cualquiera de los siguientes ensayos:

ENSAYO 1. Adicionar al centrifugado dos o tres gotas de H2SO4 1.5 M, diez gotas de ter o alcohol amlico y una o ms gotas de H2O2 al 3%. Un color azul fugaz comprueba la presencia del ion cromato.

ENSAYO 2. Sobre una placa de porcelana, colocar dos gotas del centrifugado ms dos gotas de difenilcarbacida y una o ms gotas de H2SO4 1.5 M. La coloracin violeta indica la presencia del cromato.

ENSAYO 3. Al centrifugado adicionar 3 o ms gotas NaAc 2.5 M. Un precipitado amarrillo confirma la presencia del cromato.

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EXPERIMENTO 8: ANALISIS DEL GRUPO III DE ANIONES

PROCEDIMIENTO 9: PRECIPITACIN DEL GRUPO III DE ANIONES Al centrifugado del grupo II (procedimiento 7); adicionar Cd(Ac)2 1 M, gota a gota hasta que la precipitacin sea completa. Centrifugar. CENTRIFUGADO: Puede contener los aniones del grupo IV y V. Continuar con el procedimiento 11. PRECIPITADO: Puede contener CdS, Cd2Fe(CN)6 y Cd3[Fe(CN)6]2. Continuar con el procedimiento 10.

PROCEDIMIENTO 10: IDENTIFICACIN DE LOS ANIONES DEL GRUPO IIILavar el precipitado 2 veces con agua destilada caliente. Desechar los lavados. Tratar al precipitado con 15 o ms gotas de NH4OH concentrado, calentar suavemente sin hervir y dejar enfriar. Centrifugar. PRECIPITADO: Puede ser CdS, aadir dos gotas de HCl concentrado. Tapar la boca del tubo de ensayo con un pedazo de papel filtro humedecido con solucin de Pb(Ac)2 0.5 M. Una coloracin negra o marrn en el papel filtro causado por la formacin del PbS, indica presencia del ion sulfuro. Nota: El ion sulfuro se puede identificar en la muestra problema o en el centrifugado del grupo II, con el nitroprusiato sdico, as: En la cavidad de una placa de porcelana se coloca una gota de la solucin problema, una a dos gotas de NH4OH 3 M y una gota del nitroprusiato sdico (solucin recin preparada). Si aparece un color rojo violeta indica la presencia del ion sulfuro.

CENTRIFUGADO: Puede contener los iones ferrocianuro y ferricianuro. Dividir en dos porciones. PORCIN 1. Efectu los siguientes ensayos:

ENSAYO 1. En una placa de porcelana depositar dos gotas de esta porcin, acidificar con dos o ms gotas de HCl concentrado y adicionar una a dos gotas de molibdato amnico. La formacin de un color pardo rojizo o precipitado, soluble en NaOH, confirma la presencia del ion ferrocianuro. ENSAYO 2. Colocar en una placa de porcelana, dos gotas de la porcin 1, acidular con HCl concentrado y aadir unas gotas de FeCl3 1 M. Un precipitado azul oscuro confirma la presencia del ion ferrocianuro.

PORCIN 2: Realizar cualquiera de estas reacciones:

ENSAYO 1. Colocar en una placa de porcelana dos gotas de la porcin 2, acidular con una o ms gotas de HCl concentrado y aadir unos cristales de sulfato ferroso amnico. Un precipitado color azul indica la presencia del ion ferricianuro. ENSAYO 2. Colocar en una placa de porcelana una gota de la porcin 2 y una gota de solucin saturada de acetato de bencidina. Un color azul indica la presencia del ion ferricianuro.

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EXPERIMENTO 9: ANALISIS DEL GRUPO IV DE ANIONES

PROCEDIMIENTO 11: ENSAYO PRELIMINAR DEL GRUPO:

A tres gotas de centrifugado del procedimiento 9, adicionar 5 gotas de AgAc solucin saturada y acidificar con HNO3 3 M. La formacin de un precipitado indica la presencia del grupo IV de aniones. (Si no se forma precipitado, proseguir con el experimento 10: Anlisis del grupo V de aniones).

PROCEDIMIENTO 12: PRECIPITACIN DEL GRUPO IV DE ANIONES:

* IDENTIFICACIN DEL ION TIOSULFATO: Si la prueba preliminar indica la presencia del grupo IV de aniones, entonces a todo el centrifugado del grupo III (procedimiento 9), agregar con agitacin, gota a gota, solucin saturada de AgAc hasta que la precipitacin sea casi completa. Centrifugar y acidificar toda la mezcla con HAc concentrado y adicionar otras gotas de AgAc solucin saturada. Si se observa que el precipitado cambia de color desde blanco hasta amarillo, pasando por naranja y marrn hasta un color negro, la presencia del ion tiosulfato es confirmada. Agitar fuertemente y centrifugar. Remueva el centrifugado.

CENTRIFUGADO: Contiene los aniones del grupo V. Seguir con el procedimiento 14.

PRECIPITADO: Puede contener Ag2S, AgCl, AgSCN, AgI y AgBr. Analizar de acuerdo al procedimiento 13.

PROCEDIMIENTO 13: SEPARACIN E IDENTIFICACIN DEL GRUPO IV DE ANIONES:

Lavar el precipitado obtenido en el procedimiento 12, con agua destilada que contenga unas gotas de HNO3 3 M, hasta que las aguas del lavado no den precipitacin con HCl 3 M. Desechar las aguas del lavado, lavar una vez ms con agua destilada para remover el exceso de HNO3. Desechar las aguas de lavado.

Tratar el precipitado con 10 gotas de AgNO3 amoniacal (llamado Reactivo de Miller), agitar fuertemente y centrifugar. En caso de no tener Reactivo de Miller, leer nota al final de la pgina.

CENTRIFUGADO: Puede contener el ion cloruro. Aadir HNO3 3 M hasta acidificar la solucin (confirmar con la cinta indicadora de pH). La formacin de un precipitado blanco demuestra la presencia del ion cloruro.

Nota: El precipitado puede contener AgS, AgCl, AgSCN, AgI, ABr. A cambio del Reactivo de Miller, se puede tratar el precipitado con solucin de carbonato de amonio, (NH4)2 CO3 al 12% de la siguiente forma: Aadir al precipitado unas 5 a 10 gotas de solucin de carbonato de amonio al 12% y agitar fuertemente. Centrifugar. El precipitado (AgBr, AgI, AgS, AgSCN) se ensaya posteriormente.

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Al centrifugado que contiene el ion Cl-1, aadir 3 o 4 gotas de solucin de KBr 1 M y agitar. La aparicin de un enturbamiento de color amarrillo-blanco indica la presencia del ion cloruro.

RESIDUO: Puede contener, AgBr, AgI, AgS, AgSCN. Dividir en dos porciones desiguales, una mayor y otra menor:

PORCIN PEQUEA: Transferir a una placa de porcelana o un tubo de ensayo. Aadir una a dos gotas de HCl 3 M y una gota de FeCl3 1 M. La formacin de un color rojo confirma la presencia del ion tiocianato. (si la prueba se realiza en tubo de ensayo y la coloracin roja aparece muy dbil, se puede identificar extrayendo el tiocianato de hiero (III) con solventes orgnicos, como alcohol amlico, ter, etc.).

Nota: El ion yoduro, probablemente interfiere dando una coloracin pardo rojiza por oxidacin a yodo por el ion frrico.

Para identificar el ion tiocianato en presencia del ion yoduro se hace lo siguiente: Se trata el precipitado que puede contener AgBr, AgI, AgS, AgSCN (porcin pequea), con cinco o ms gotas de solucin de KBr 1 M, agitando fuertemente. Centrifugar y desechar el precipitado. El centrifugado puede contener el tiocianato, se trata as: en una placa de ensayos depositar dos gotas del centrifugado, aadir una a dos gotas de FeCl3 1 M. La aparicin de una coloracin roja indica la presencia del ion tiocianato.

PORCIN GRANDE: Transferir a un