Analisis de cationes del grupo 4

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza

Ingeniería Química

Análisis de Cationes del grupo IV



8 de Mayo del 2012


Resumen
Un análisis cualitativo de cationes se basa más que todo en separar en grupos a los cationes (en este caso será el grupo IV) existentes en una muestra líquida y, posteriormente, identificar los cationes decada grupo con la ayuda de reactivos específicos, por último cada precipitado será sometido a ensayo de flama para identificar si hay presencia de cationes, más específicamente de Ba2+, Sr2+ , Ca2+.
En este análisis se pudo comprobar que si hubo presencia de dichos cationes ya que el resultado fue el siguiente:
Ensayo a la flama
Ba2+ verde
Sr2+Rojo
Ca2+ Rojo ladrillo
Introducción
Un análisis químico es un conjunto de técnicas y procedimientos empleados para identificar la composición química de una sustancia.
En lo particular un análisis cualitativo se pretende identificar las sustancias de una muestra, lo que se busca es determinar la cantidad o concentración en que seencuentra una sustancia especifica en una muestra.
En este experimento se utilizara el análisis cualitativo para identificar algunos cationes en ciertas muestras.
Existen varios procedimientos analíticos, los cuales se basan principalmente en que los iones se precipitan de la muestra en análisis con un reactivo. Luego por medio de la decantación se separan los iones precipitados de los ionessolubles.
En este procedimiento los iones presentes en la muestra que se esta analizando se separan en dos partes: precipitado y decantado. Utilizando los reactivos selectivos y adecuados.
El análisis de este experimento se enfocará en el cuarto grupo de cationes que comprende los iones Ca2+, Sr2+ y Ba2+. Estos iones forman una serie de sales poco solubles con diferentes aniones. Así los sulfatos,los fosfatos, los oxalatos y los carbonatos de los cationes del grupo IV son poco solubles.
El mejor modo de separar los cationes del grupo IV es transformarlos en carbonatos: BaCO3, SrCO3, CaCO3. En efecto los productos de solubilidad de estas sales son bastante pequeños y por eso es posible precipitar prácticamente todos los cationes del grupo IV.
Una ventaja es que los carbonatos son sales deun ácido débil y se disuelven bien en ácidos, por lo tanto el exceso de los iones precipitantes, CO32-, se elimina fácilmente por acidificación debido a la descomposición del ácido carbónico que se forma en CO2 y H2O.
¿Qué cationes del grupo IV estan presentes en las muestras problema?
Hipótesis
Se busca los iones presentes en soluciones de Ba2+, Sr2+, y Ca2+, su concentración, temperatura yacidez (pH) bajo presión demostrando el efecto del ión común y además el color que adquiere según el compuesto que esté presente.
Objetivo
Identificar los iones presentes de una solución problema (Ba2+, Sr2+, y Ca2+) a partir de la precipitación con la adición de ciertos reactivos y el ensayo a la flama nos permitirá observar la presencia de dichos cationes.
Material
• Un vidrio de reloj
•Una gradilla
• Frascos con gotero
• Soporte universal
• Matraces aforados de 25 mL
• Tubos de ensaye
• Una pipeta volumétrica de 5mL
• Una placa de calentamiento
• Una manguera latex
• Un mechero bunsen
• Dos vasos de precipitados de 100mL
Reactivos
• Ácido Clorhídrico (HCl)
• Cloruro de amonio (NH4Cl)
• Ácido Nítrico (HNO3)
• Hidróxido de amonio (NH4OH)
• Carbonato de amonio(NH4C2H3O2)
• Cromato de potasio (K2CrO4)
• Sulfato de amonio (NH4)2SO4
• Ácido acético
• Oxalato de amonio

Equipo
• Centrifugadora
• Balanza analítica
• Camisas para centrifugadora
Procedimiento
Precipitación de los iones del grupo IV
• Tener la solución con Ba2+, Sr2+ , Ca2+ en tubos de ensaye. (solución madre).
• Agregar 10 gotas de solución 4M de NH4Cl, posteriormente se checa el pH...