Químico

3.6.2 SEPARACIÓN DE IONES BASADOS EN EL CONTROL DE PH: SEPARACIÓN DE SULFUROS.

SEPARACIÓN DE IONES BASADA EN EL CONTROL DEL PH: SEPARACIÓN DE SULFUROS.

Varios agentes precipitantes permiten la separación de iones de acuerdo con la diferencia de solubilidades. Estas separaciones requieren un control cuidadoso de la concentración activa del reactivo a un nivel adecuado y predeterminado. Estose logra con el control del pH de la solución mediante amortiguadores adecuados. Este método se aplica a reactivos aniónicos en los que el anión es la base conjugada de un ácido débil. Un ejemplo bien conocido de esta técnica implica la separación de cationes de metales pesados mediante su precipitación selectiva como sulfuros.
El ión sulfuro forma precipitados con los cationes de metalespesados cuyos productos de solubilidad varían ampliamente. En una solución se puede cambiar la concentración de S–2 en un intervalo entre 0.1 M Y 10-22 M, si se controla el pH de una solución saturada de sulfuro de hidrógeno. Estas dos propiedades permiten hacer separaciones importantes de cationes. Para ejemplificar el uso del sulfuro de hidrógeno en la separación de cationes con base en el control delpH, considérese la precipitación del catión divalente M2+ de una solución que se mantiene saturada con sulfuro de hidrógeno por burbujeo continuo del gas en la solución. En esta solución, los equilibrios importantes

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También se puede escribir
Solubilidad =[pic]

La concentración de sulfuro de hidrógeno en una solución saturada del gas es aproximadamente 0.1 M. Por lo que se puede plantear como expresión de balance de la masa
0.1 = [S2-] + [HS-] + [H2S]


Debido a que se controla el pH se conoce la concentración del ion hidronio y se tiene cuatro incógnitas: la concentración del ion metálico y las tres especies de sulfuro
Se puede simplificarmucho el cálculo al suponer que ([S2-] + [HS-]) « [H2S]
por lo que

[H2S] ≈ 0.10 mol/L

Las dos expresiones de constantes de disociación para el sulfuro de hidrógeno se pueden multiplicar entre sí para dar la disociación global del sulfuro de hidrógeno hasta el ion sulfuro:

[pic] [pic]
La constante para esta reacción global es sencillamente el producto de K1 por K2.

Alsustituir el valor numérico de [H2S], se obtiene .
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Al reordenar la ecuación, se tiene
[pic] (10-23)
Se observa que la concentración del ion sulfuro de una solución saturada de sulfuro de hidrógeno varía inversamente con el cuadrado de la concentración del ion hidronio. La figura 10-3, que se obtuvo con esta ecuación, muestra que la concentración del ion sulfuro de una solución acuosapuede variar en casi 20 órdenes de magnitud en un intervalo de valores de pH de 1 a 11. .."

Al sustituir la ecuación 10-23 en la expresión del producto de solubilidad se obtiene
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Así, la solubilidad de un sulfuro metálico divalente aumenta con el cuadrado concentración del ion hidronio.

Se estudiarán algunos métodos analíticos que se basan en las reacciones deoxidación-reducción.
TITULACIONES DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS Y PRECIPITADOS: VENTAJAS DE LOS REACTIVOS QUE FORMAN COMPLEJOS Y DE LOS AGENTES PRECIPITANTES.

Los re activos que forman complejos tienen una gran utilidad en la química analítica. La titulación de cationes fue una de sus primeras aplicaciones, y es el tema principal de este capítulo. Muchos complejos tienen además la propiedad de ser coloridos o deabsorber la radiación ultravioleta; la formación de este tipo de complejos suele ser la base de muchas determinaciones espectrofotométricas. Algunos complejos tienen una solubilidad escasa en agua, una propiedad que se aprovecha en el análisis gravimétrico o en las titulaciones donde se forman precipitados. Los complejos también se utilizan para extraer cationes de un solvente con otro y para...