Analisis Cualitativo De Cationes

Instituto Tecnológico Superior Buceo Bachillerato de Química Básica e Industrial Introducción al Análisis Químico

Análisis cualitativo semifraccionado de cationes en escala semi-micro.


1

Objetivo: análisis cualitativo semifraccionado de cationes, particularmente Ag+ y Hg22+, en escala
semi micro en una solución acuosa

Marco teórico
En la técnica analítica a utilizar se trata dedetectar la presencia de los cationes Ag+ y Hg22+, para ello se utilizan las características de los mismos, se sabe que tienen la capacidad de precipitar completamente como cloruros en medio acido y en caliente. Para ello se agrega un reactivo que contenga cloruros, estos son solubles en soluciones acuosas excepto los cloruros de Ag+, Hg22+ y Pb2+. El calentamiento impide la precipitación de PbCl2si se trabaja en frío el Pb2+ podría precipitar lenta e incompletamente bajo la forma de cloruro (generando una interferencia en la determinación). Dado que la solubilidad de este compuesto aumenta marcadamente al aumentar la temperatura (a diferencia de lo que ocurre con los cloruros de Ag+ y Hg22+, que mantienen constante su solubilidad ante cambios de temperatura), se trabaja a ebullición paraconseguir una buena separación. Dependiendo del medio en que se encuentra la solución problema: Medio amoniacal: se descarta la presencia de Hg22+, debido a que en este medio se dismuta para dar Hg0 y Hg(NH2)Cl. Comienza a dismutar a pH 4, mientras que el cation plata puede estar presente acomplejado como Ag(NH3)2+ Medio básico: se descarta la presencia de Ag+ porque precipita como oxido y deHg22+ porque se dismuta para dar HgO. Reacciones: 2Ag+(ac)+2OHAg2O(s)pardo + H2O(l) 2+ Hg2 (ac) + 2OH (ac) Hg2O + H2O
Hg2O HgO(s)amarillo o rojo + Hg0(s)negro

Si la solución problema se encuentra en medio neutro o básico se procede al agregado de un acido, que acidule la solución sin interferir con la determinación: Una opción es el acido clorhídrico, los cloruros quedan en solución pasando lazona de Ion común, disminuyendo la solubilidad de AgCl: Ag+ + ClAgCl AgCl2 2Cl + Ag+ AgCl + ClAgCl2Ademas los Cl- podria reaccionar con otros iones antes de acidular la solucion. Otra opcion, el acido sulfurico: los SO42- son poco solubles en agua. El uso de acido nitrico para acidular es el mas viable, el HNO3 presenta las ventajas de ser un acido fuerte cuyas sales son solubles en agua a su vez elagregado de este ejerce un efecto coagulante sobre el AgCl que presenta una marcada tendencia a formar dispersiones coloidales. El calentamiento tambien favorece la coagulacion y facilita la separacion. Puede oxidar a Hg22+ a Hg2+

2

La disminucion del precipitado al calentar puede ser por la oxidacion de Hg22+ por adicion de NO3-, obteniendose un falso negativo de Hg22+. Por lo tanto altrabajar con HNO3 se debe tener la precaucion de no agergar en exceso de NO3- y no dejar dormir en baño de agua para no favorecer la oxidacion de Hg22+. Con el fin de precipitar los cationes de interes como cloruros se agrega acido clorhidrico Ecuacion 1.1: Ag+(ac) + Cl-(ac) AgCl (s)blanco 2+ Hg2 (ac) + 2Cl (ac) Hg2Cl2(s)blanco No resulta conveniente el agregado en cantidades excesivas de HCl dadoque podria ocurrir la disolucion parcial del AgCl segun: AgCl(s) + Cl- (ac) AgCl2-(s) La centrifugacion se debe efectuar en caliente para evitar la posible precipitacion de PbCl 2 al enfriarse la solucion. El residuo se debe lavar en caliente con agua destilada y 1 gota del reactivo precipitante, de esta forma en caso de que hubiera existido precipitacion parcial de PbCl2, este se disolvera en ellavado. A su vez, el agregado de HCl al liquido del lavado disminuye por efecto de ion comun la solubilidad de Hg2Cl2 y de AgCl, minimizando perdidas de los mismos. Se debe poner en solucion el residuo para proseguir con el ensayo, para eso se busca un solvente apropiado, se elige NH4OH, debido a que es un reactivo general y de bajo costo, ademas aporta NH3, H2O, OH- y NH4+ Reacciones: NH4OH(ac)...