1999 Quimicaanaliticacualitativamanual 140622114603 Phpapp01

Licenciatura en
Química
(Plan 1995)

Química
Analítica
Cualitativa
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Análisis Cualitativo
Tema 14. Propiedades analíticas y
periódicas de los elementos.
Tema 15. Sensibilidad y selectividad de
lasreacciones analíticas.
Tema 16. Reactivos generales de
cationes y aniones.

Cationes y sistema periódico

Tema 14. Propiedades analíticas y
periódicas de los elementos
• Cationes, aniones y sistema periódico
de los elementos.
• Estabilidad de cationes, aniones y
oxoaniones.
• El color en Química Analítica: grupos
cromóforos y auxocromos.
• Sensibilidad y selectividad de las
reacciones analíticas.Elementos no
formadores de cationes

Elementos formadores
de aniones sencillos

electronegatividad

Formación de
cationes

Estabilidad de los cationes
La fuerza con la que un catión retiene las moléculas del agua
solvatada depende de:
• tamaño del ión
Carga positiva/radio; q/r
• valor de la carga positiva

Al(H2 O) 3n+ → Al(H2 O) n −1 (OH) 2 + + H +

q/r =58,8

Los cationes son siempre ácidos oneutros
Estabilidad de
cationes
sencillos

q/r
acidez

Cationes del tercer período
Catión q/r
Na+
Mg
Al

2+

3+

Si4+
5+

Carácter

10,3 Neutro

Estabilidad

Fuerza del ácido o de
la base

Muy estable

NaOH, base fuerte

30,3 Poco ácido Estable
58,8 Ácido

Sólo estable en
medio ácido

Mg(OH)2, base débil
Al(OH)3, anfótero

95,2 Muy ácido No existe

H4SiO4, ácido débil

143

S6+

200

Muy ácido Noexiste

H3PO4, moderadamente
fuerte
H2SO4, ácido fuerte

Cl7+

206

Muy ácido No existe

HClO4, ácido muy fuerte

P

Muy ácido No existe

Elementos formadores
de hidróxidos anfóteros

Be, Al, Ti(IV), Cr(III), Zn
Sn(II), Sn(IV)
Sb(III), Sb(V)
Pb(II), Pb(IV)

1

Cationes de los alcalinotérreos
Catión q/r
Be

2+

Carácter

57,2 Ácido

Estabilidad

Fuerza de la base

Estable en
medio ácido

Be(OH)2,anfótero

Mg2+

30,3 Poco ácido Estable

Mg(OH)2, débil

Ca2+

20,2 Neutro

Estable

Sr2+

17,9 Neutro

Estable

Ca(OH)2, relativamente
fuerte
Sr(OH)2, fuerte

Ba2+

15,0 Neutro

Estable

Ba(OH)2, fuerte

Ra2+

14,0 Neutro

Estable

Ra(OH)2, fuerte

r

Especie Carácter
iónica
Mn2+
Poco ácido

III

45,5 Mn

IV

66,5

VI
VII

3+

Be2+ (57,2) y Al3+(58,8)
Cuando un elemento puede actuar con distintosgrados de oxidación, los cationes que origina son
tanto más estables en disolución acuosa cuanto menor
es el grado de oxidación del elemento:

Cr2+, Cr3+, Cr6+

Estabilidad

q/r

Estados de oxidación del Manganeso

Nº
q/r
oxidación
II
25

Valores próximos de q/r implican un comportamiento
analítico semejante en disolución acuosa:

Estabilidad
Estable

Ácido

Inestable

No existe

Muy ácido---------------

----

MnO42-

Muy ácido

Estable en medio alcalino

152

MnO4-

Muy ácido

Estable en cualquier medio

Aniones elementales
Debido a su volumen, sólo los aniones muy cargados y no
excesivamente grandes ejercerán su acción atractiva
sobre los dipolos del agua.
S2- (r=0,184 nm): S2- + H2O → HS- + OHHS- + H2O → H2S + OH-

Anión básico

Cl- (r=0,181 nm): estable a todo pH
Anión neutro

Losaniones son siempre básicos o neutros

Estabilidad
aniones sencillos

q/r Estabilidad
F-

7,5

O 2- 14,3
N
C

3-

17,6

4-

Estable; débilmente
básico

Base fuerte
Base muy fuerte. No
existe libre
Base extremadamente
fuerte. CH 4 típicamente
covalente

q/r Estabilidad

O2- 14,3 Base fuerte
S2Aumenta q/r
Basicidad aniones

Se

2-

10,9

Básico. Estable en medio
alcalino

10,1 Poco básico

Te2- 9,0Poco básico.
Más estable

Estabilidad de los oxoaniones
Un elemento formará oxoaniones más estables cuanto más
fuertemente retenga al O2-(base), o sea, cuanto mayor sea su q/r
(mayor carácter ácido posea).
Estabilidad
oxoaniones
Cuando un elemento pueda formar diversos oxoaniones, serán
más estables los correspondientes a un mayor grado de
oxidación:
ClO-, ClO2-, ClO3-, ClO4Para un elemento...