Cationes y Aniones

análisis de cationes y aniones

Andrés Sebastián Bohórquez, Juan Diego Mantilla R

Laboratorio de Análisis Químico I, departamento de Química, facultad de ciencias, Universidad de los Andes.
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1. RESUMEN
Se realizó una marcha cualitativa de catines y aniones con el fin de determinar que iones se encontraban presentes en una soluciónproblema. La marcha de cationes constó de cinco partes, a saber : Confirmación de la plata, separación de la plata, separación del hierro y cobre del zinc, confirmación del cobre, confirmación del hierro y confirmación del zinc. La marcha de aniones constó de cuatro partes : Separación del cloruro y su confirmación, separación del carbonato, confirmación del Zinc y confirmación del nitrato.Adicionalmente, se realizó otra marcha de cationes y aniones a una solución problema diferente con el fin de determinar cuantitaitvemen la presencia de iones en esta solución. El método resultó ser infructuoso y no se obtuvieron datos cuantitativos.

2. METODOLOGÍA

Marcha de Cationes
Para buscar separar los iones plata, a cuatro mililitros de solución original se le añadieron ocho gotas deácido clorhídrico (HCl) y se agitó. Esta solución se centrifugó y se le añadieron tres gota más de HCl para así completar la precipitación. Se separó el sobrenadante (A) del precipitado y este último se lavó con agua destilada, se volvio a centrifugar y se descartó de nuevo el sobrenadante.

Ag(aq)++HCl(aq)↔AgCl(s)+H(aq)+ [R.1]

Al precipitado obtenido se le añadieron seis gotas de amoniaco (NH3)6 mol L-1. Posteriormente, se añadieron cuatro militros más para disolver todo el precipitado y veinte gotas de HCl para acidificar la solución. De esta manera se verificó la presencia plata .

AgCl(s)+2 NH3(aq)→Ag(NH3)2aq+Cl(aq)- [R.2]

Ag(NH3)2aq++2Haq+→Agaq++2NH4(aq)+ [R.3]

Para separar el hierro y el cobre del zinc, al sobrenadante obtenido inicialmente (A) se le agregaron quincegotas de hidróxido de sodio (NaOH) 6 mol L-1 para alcalinizarlo . La muestra se agitó y se puso a calentar durante cuatro minutos. Posteriormente se centrifugó y se separó el precipitado del sobrenadante (B). El precipitado se lavó con una mezcla de diez gotas de NaOH 6 mol L-1 y diez gotas de agua. Esta mezcla se centrifugó y se guardó el precipitado obtenido (C).

Fe(aq)3++3Na(OH)l→Fe(OH)3s+4Na(aq)+ [R.4]

Cu(aq)2++2 Na(OH)l→Cu(OH)2s+2Na(aq)+ [R.5]

Zn(aq)2++4 Na(OH)l→Zn(OH)4(aq)2-+4Na(aq)+ [R.6]

El precipitado (C) se acidificó con una mezcla de diez gotas de agua y diez gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) 6 mol L-1. Esta solución se agito y posteriormente se le agregaron diez gotas de amoniaco y un mililitro extra para alcalinizarla. Se centrifugó la muestra y se separó elsobrenadante(D) y el precipitado (E) . De esta manera se verificó la presencia de cobre.

Cu(OH)2S+H2SO4aq→CuSO4aq+2H2O [R.7]

2 Fe(OH)3s+3 H2SO4aq→Fe2(SO4)3s+6H2O [R.8]

Cu(aq)2++NH3(aq)→Cu(NH3)4(aq)2+ [R.9]

Para veririfcar la presencia de hierro, el precipitado (E) se lavó con agua y se disolvió con siete gotas de H2SO4 6 mol L-1. A esta solución se le agregaron cinco gotas de sulfocianuro depotasio (KSCN).

Fe(aq)3++SCN(aq)-→FeSCN(aq)2+[R.10]

Por último, para verificar la presencia de Zinc, al sobrenadante (B) se le añadieron diez gotas de ácido clorhídrico con el fin de acidificarlo. A esta solución se le añadieron tres gotas de ferricianuro de potasio (K4Fe(CN)6) y luego se centrifugó.

Zn(OH)4aq2-+4HClaq→Znaq2++4 H2O+4Cl(aq)- [R.11]

3Zn(aq)2++2K4Fe(CN)6aq→Zn3K2[Fe(CN)6]2s+6K(aq)+ [R.12]

Marcha de Aniones

Se tomaron diez gotas de la solución original en un tubo de ensayo, se agregaron diez gotas de ácido acético (CH3COOH) 6 mol L-1 hasta que el papel tornasol aseguraba un pH ácido. Posteriormente se agregaron diez gotas de nitrato de plata (AgNO3) 0.1mol L-1. Se centrifugó y se descartó el sobrenadante, una vez hecho esto se lavó el precipitado con 0.5...