Quimica

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33 UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE BOLÍVAR UNIDAD DE ESTUDIOS BÁSICOS QUÍMICA EXPERIMENTAL MARCHA ANALÍTICA DE CATIONES OBJETIVOS: a. Separación, mediante la marcha analítica de cationes de los grupos: I, II, III y siguientes. b. Separación e identificación de los cationes del grupo I. c. Separación e identificación de los cationes del grupo III-A. TEORÍA: GENERALIDADES SOBRE LA MARCHAANALÍTICA: El método ideal para la determinación de la presencia de un cierto ión en una solución, consiste en utilizar reactivos específicos de dicho ión, ello implica disponer de una cierta cantidad de reactivos, uno para cada ión, lo que es bastante difícil de lograr. Con el fin de utilizar el mínimo número de reactivos y que además no se produzcan interferencias, se han desarrollado las llamadas MarchasAnalíticas, ya sea de aniones o cationes. La Marcha Analítica de Cationes más empleada, es la que desarrollara Bunsen en el siglo pasado. En dicha Marcha, se clasifican los cationes de cinco grupos. Cada grupo es separado de los demás, mediante el agregado de reactivos específicos de cada grupo, los cuales precipitan los cationes correspondientes en forma específica, es decir, el reactivo de ungrupo precipita los cationes correspondientes a dicho grupo, pero los cationes de los demás grupos quedan en solución. De acuerdo a esto, existen cinco Reactivos de Grupo, a saber:
GRUPO I A II A B III IV V B SUBGRUPO
+2

CATIONES Ag + , Hg +2 , Pb +2 Hg , Pb , Bi , Cu , Cd+2 Fe+2, Mn+2, Ni+2, Co+2 AsO-3, Cr+3, Al+3, Sn+2 Ba+2, Sr+2, Ca+2 Mg+2, Na+, K+, NH4+
+2 +3 +2

REACTIVO HCl diluidoH2S en HCl 0,25 M HCl + CH3CSNH2 + NH4OH HCl + CH3CSNH2 + NH4OH

PRECIPITADO AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 HgS, PbS, Bi2S3, CuS, CdS FeS, MnS, NiS, CoS

Cr(OH)3, Al(OH)3, SnS (NH4)2CO3, BaCO3, SrCO3, CaCO3 Ningún Grupo Soluble

34 Los reactivos de grupo, se agregan en forma sucesiva, separando cada precipitado antes de agregar a la solución sobrenadante, el reactivo correspondiente al grupo siguiente.Es así, como al finalizar la separación de cada uno de los grupos, dispondremos de cuatro precipitados (de los cuatro primeros grupos), y una solución con el grupo V, siempre y cuando, en la solución original hubiere todos los cationes de los cinco grupos. Es entonces cuando podemos determinar la presencia de los elementos que componen cada grupo, empleando reactivos específicos sobre cadaprecipitado.

GENERALIDADES SOBRE LA PRECIPITACIÓN DE SUSTANCIAS POCO SOLUBLES. Si dos iones A-m y B+n se combinan para formar un electrolito fuerte pero poco soluble (50 g/l o menos) An Bm de acuerdo a: n A-m + m B+n = An Bm (1)

Entonces en toda solución en donde estén presentes los iones en cuestión, el producto (A-m )n y (B+n )m no podrá exceder de un cierto valor Kps, al cual se le denominaProducto de Solubilidad de An Bm. El valor de Kps de An Bm dependerá de la naturaleza de dicha sustancia y de la temperatura. En resumen: Cuando el sistema de iones A-m y B+n en solución, está en equilibrio, deberá cumplirse que: (A-m)neq x (B+n)meq = Kps ( An Bm ) (2)

CONDICIONES PARA LA PRODUCCIÓN DE UN PRECIPITADO. De acuerdo con lo anterior, para que en el seno de una solución se forme unprecipitado del compuesto poco soluble AnBm , solamente es necesario que haya en la solución iones A-m y B+n, cualquiera sea su origen y en cantidad tal que : (A-m)neq x (B+n)meq = Kps ( An Bm ) (3)

En tal caso, precipitará An Bm según la reacción (1), sustrayendo así iones A-m y B+n a la solución. Esta precipitación seguirá efectuándose hasta que las concentraciones de dichos iones cumplan lareacción (2). Es obvio que los valores de las concentraciones de los iones en equilibrio, dependerán de los valores iniciales de las concentraciones correspondientes antes de la precipitación. Si se cumple lo dicho anteriormente, podríamos lograr que la concentración de cierto ión B+n en una solución, disminuya tanto como queramos, bastaría para ello el agregar suficiente cantidad de un electrolito...
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