1° laboratorio de analisis quimico.

1º Laboratorio de Análisis Químico
“Separación de Cationes por Grupos”


OBJETIVO
Separar los cationes por grupos (del I al V) mediante filtración de los precipitados obtenidos al reaccionar los cationes con un agente precipitante.

FUNDAMENTO TEÓRICO
Reacciones Selectivas
Son reacciones que dan resultados idénticos o muy parecidos con una o muchos iones (grupos de iones)
EjemploCationes grupo I
HgCl ↓
(Ag+, Pb+2, Hg+2) + HCl  AgCl ↓
PbCl ↓

Clasificación de Cationes
Para nuestra experiencia, clasificamos a los cationes por grupos:
Grupo
Iones
I
Ag+, Pb+2, Hg2+2
II
Hg+2, Pb+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, Sn+2, As+3, Sb+3, Sn+4
IIIA
Al+3, Cr+3, Fe+3
IIIB
Ni+2, Co+2, Mn+2, Zn+2
IV
Ba+2, Sr+2, Ca+2
V
Mg+2, Na+, K+, Li+, NH4+

MATERIALES
8 Tubos de ensayo1 Pipeta
1 Embudo de vidrio
Papel de filtro
Papel tornasol
1 Vaso de vidrio
1 Pinza

PROCEDIMIENTO
1. Se recibe una muestra de la solución que contiene cationes del grupo I al V.

2. Agregar a la solución HCl 6N gota a gota hasta observar la formación de un precipitado blanquecino, que indica la presencia de cationes del grupo I. Filtrar

Reacción ocurrida para la precipitación delprimer grupo:
HgCl ↓
(Ag+, Pb+2, Hg+2) + HCl  AgCl ↓
PbCl ↓
El precipitado obtenido es de color blanco

3. Neutralice la solución filtrada de 2. agregando gotas de NH4OH 15N (por cada gota de reactivo añadido agite el contenido del tubo), use como indicador papel de tornasol, hasta observar que el papel adquiere una coloración lila.
Agregue tantas gotas de HCl 6N como ml de soluciónneutra obtenida (Nota 1: Añada gota a gota Na2S, hasta observar la formación de un precipitado, que indica la presencia de cationes del grupo II.
Precaución: la solución debe mantenerse en todo momento acida.
Filtrar cuando la precipitación sea completa.

Reacción ocurrida para la precipitación del segundo grupo:
HgS ↓
(Hg+2, Pb+2, Sn+2) + Na2S  PbS ↓
SnS ↓
Elprecipitado obtenido es de color negro amarronado.






4. Agregue a la solución filtrada de 3. unas gotas (3 – 4) de NH4Cl 5N, no se observaran cambios significativos, luego alcalinice la solución con NH4OH 15N, añada posteriormente gotas de Na2S hasta observar la formación de un precipitado que indica la presencia de cationes del grupo III. Filtrar.

Reacción ocurrida para la precipitacióndel tercer grupo:
MnS ↓
(Mn+2, Zn+2, Ni+2) + Na2S  ZnS ↓
NiS ↓
El precipitado obtenido es de color blanquecino.

5. Hierva la solución filtrada de 4. para expulsar el H2S, enfriar Añada gotas (3 o 4) de (NH4)2CO3, deje reposar y observe la lenta formación de un precipitado blanquecino, indica la presencia de cationes del grupo IV. Filtrar.

Reacción ocurrida para laprecipitación del cuarto grupo:
BaCO3 ↓
(Ba+2, Sr+2, Ca+2) + (NH4)2CO3  SrCO3 ↓
CaCO3 ↓
El precipitado obtenido es de color blanquecino.

6. La solución filtrada de 5. debe ser cristalina, contiene cationes del grupo V.

De solución filtrada de 5. se obtiene una solución cristalina que vienen a ser los cationes del grupo V.









CUESTIONARIO
1.
a. ¿Bajo queformas se separa cada grupo de cationes?
Los cationes de los 4 primeros grupos los separamos en forma de precipitado, y los cationes del ultimo grupo es una solución cristalina resultante de filtrar el precipitado q contiene al grupo IV.

Grupo
Iones
Precipitado
Característica del grupo
I
Ag+, Pb+2, Hg2+2
AgCl, PbCl2, Hg2Cl2
Cloruros insolubles en HCl diluido
II
Hg+2, Pb+2, Bi+3,Cu+2, Cd+2, Sn+2, As+3, Sb+3, Sn+4
HgS, PbS, Bi2S3, CuS, CdS, SnS, As2S3, Sb2S3, SnS2
Sulfuros en HCl diluido
IIIA
Al+3, Cr+3,
Fe+3
Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3
Hidróxidos precipitables por NH4OH en presencia de NH4Cl
IIIB
Ni+2, Cu+2, Mn+2, Zn+2
NiS, CuS, MnS, ZnS
Sulfuros precipitables por (NH4)2S en presencia de NH4Cl
IV
Ba+2, Sr+2,
Ca+2
BaCO3, SrCO3, CaCO3
Carbonatos precipitables...