Separación e identificación de cationes del grupo ii

Escriba aquí la ecuación.UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE CIENCIAS PURAS Y NATURTALES
CIENCIAS QUIMICAS
Laboratorio de Analítica I

Separación e Identificación de cationes del Grupo II

Univ. Karem Jessica Rivera Córdova
Fecha de realización: 10/10/2011
Fecha de entrega: 17/10/2011

Separación e Identificación de cationes del Grupo II

1. Objetivo:
Separa eidentificar los cationes del grupo II. Separar e identificar los cationes de: Hg+2, Pb+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, As+3, Sb+3 y Sn+2.
2. Fundamento Teórico:
En este grupo están los cationes que presentan alta carga y escaso radio, por lo que la relación carga positiva radio iónico tiene altos valores, esto determina un marcado carácter acido y la precaria existencia de estos elementos como cationes en medioacuoso, debido a esta característica los cationes de este grupo se hidrolizan y forman sales básicas insolubles.
Se emplea para precipitar este grupo H2S debido a que forma sulfuros metálicos insolubles con una gran cantidad de cationes; donde el que actúa es el ion S-2 que hace que precipite con los cationes depende principalmente de la acidez de la solución. (El H2S es Toxico y debe siempretenerse buena ventilación y procurar no aspirarlo. Por lo tanto se precisa realizar el experimento en campana)
Grupo IIA | Kps | Grupo IIB | Kps |
HgS | 3,0∙10-53 | As2S3 | 1,1∙10-33 |
CuS | 8,5∙10-45 | Sb2S3 | 3,0∙10-27 |
Bi2S3 | 1,6∙10-33 | SnS2 | 1,0∙10-26 |
CdS | 3,6∙10-29 | | |
PbS | 3,4∙10-28 | | |
Como podemos ver esta tabla nos quiere decir que los cationes del grupo II debeprecipitar casi totalmente si su concentración es menor. La separación del subgrupo IIA y IIB se debe a que el `primero tiene propiedades básicas y el segundo tiene un carácter acido.
Al analizar este grupo debe dividirse en dos subgrupos:
a)
b) Subgrupo IIA:
Hg+2 (mercurio II)
Pb+2 (plomo II)
Bi+3 (bismuto III)
Cu+2 (cobre II)
Cd+2 (cadmio II)
c) Subgrupo IIB
As+3, As+5(arsénico III y V)
Sb+3, Sb+5 (antimonio III y V)
Sn+2, Sn+4 (estaño II y IV)

3. Parte experimental:
3.1. Reactivos:

- Na2S
- NaOH
- HNO3
- HCl(c)
- HCl(d)
- NH3(c)
- C2O4H2
- Virutas de Hierro
- HgCl2
- H2SO4
- SnCl2
- Agua regia (HCl: HNO3)
- CH3COOH
- K3[Fe(CN6)4]
3.2.
3.3. Material y/o equipo:
- Hornilla
- tubos de ensayo
- Campana
- gradillas
- vasos3.4. Metodología: MS Vogel

3.5. Reacción química:
El H2S junto con el agua actúa como acido débil, produciendo iones sulfuro:
H2S+2 H2O ⟶2 H3O++ S-2
Los iones sulfuro reaccionan con los cationes del grupo II para formar sulfuros:
Hg+2+ S-2 ⟶HgS pp.negro
Pb+2+ S-2 ⟶PbS pp.negro
2Bi+3+ S-2 ⟶Bi2S3 pp.cafe
Cu+2+ S-2 ⟶CuS pp.negro
Cd+2+ S-2 ⟶CdS pp.amarillo
2Sb+3+ S-2 ⟶Sb2S3pp.anaranjado
2Sn+4+ S-2 ⟶SnS2 pp.amarillo
As+3+ S-2 ⟶As2S3 (pp.amarillo)
Al añadir solución de KOH se solubilizan él Sb2S3, SnS2 y As2S3 formando oxisales y oxitiosales solubles
As2S3+ 6OH-1 ⟶AsO3-3+ AsS3-3+3H2O
Sb2S3+ 6OH-1 ⟶SbO3-3+ SbS3-3+3H2O
3SnS2+ 4OH-1 ⟶SnO2-1+ 2SbS3-1+2H2O
Subgrupo IIA:
Los sulfuros de Pb, Bi, Cu y Cd se disuelven muy ligeramente en agua:
PbS ⟶ Pb+2+ S-2
Bi2S3⟶ 2Bi+3+ S-2CuS⟶ Cu+2+ S-2
CdS ⟶Cd+2+ S-2
El acido nítrico concentrado reacciona con los iones sulfuro oxidándolos de tal manera que forma:
8H3O++2NO3-1+3S-2 ⟶3S+2NO↑+12H2O
Para Mercurio: Pero al precipitado de HgS se lo disuelve en agua regia, luego para verificar su presencia se agrega SnCl2, formando un precipitado blanco y gris:
Hg+2+3S-2+2NO3-1+4Cl-1+8H3O+ ⟶HgCl4-2+2NO↑+12H2O+3S2HgCl+Sn⟶SnCl+HgCl↓(Blanco)
HgCl+2Cl+Sn⟶SnCl+Hg↓(Negro)
Para Plomo: A la solución se agrega solución concentrada de H2SO4 el resultado es un precipitado blanco:
Pb+SO⟶PbSO↓(Blanco)
Para Bismuto: A la solución sobrenadante del subgrupo IIA, se agrega solución concentrada de amoniaco, para neutralizar el efecto del acido sulfúrico:
H3O++NH3⟶NH4++H2O
El amoniaco reacciona ligeramente con el agua para formar...