Analítica Cationes
Páginas: 26 (6331 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2015
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E ING. AMBIENTAL
QUÍMICA ANALITICA CUALITATIVA.
UNIDAD I. QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA.
CONFERENCIA #3
SUMARIO:
CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DEL GRUPO III:
1. CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DEL SUBGRUPO IIIA
2. CLASIFICACION ANALITICADE LOS CATIONES DEL SUBGRUPO IV.
CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DELGRUPO III.
1. Subgrupo IIIA: Fe+2 y Fe+3, Cr+3, Al+3
1.1. HIERRO: Fe+2 y Fe+3
1.1.1. Caracteres Analíticos:
El catión Fe+2 es verde pálido, el Fe+3 incoloro o ligeramente violeta, excepto en soluciones sulfúricas o clorhídricas, en las que forma complejos de color amarillo rojizo. El Fe+2 es inestable, oxidándose al aire a Fe+3; esta oxidación es lenta en medio ácido, pero aumenta rápidamenteal alcalinizar la solución. Se logra estabilizarlo formando complejos, sal de Mohr, por ejemplo. Ambos son cationes ácidos, aunque no muchos; algo más el férrico. Sus hidróxidos no se disuelven en exceso de OH-.
Forman numerosos complejos, algunos de extraordinaria estabilidad. El Fe+2 los forma con el NH3, aunque poco estables (diferencia de Fe+3, que precipita Fe(OH)3 y analogía con otros ionesdivalentes como Ni+2, Co+2, Mg+2, y Zn+2); este complejo amoniacal es poco estable debido a la oxidación rápida del catión. Más estables son los que forman con productos orgánicos polihidroxilados (tartratos, citratos, oxalatos); y son sumamente estables los que forma con O-Fenantrolina, --Dipiridilo y CN- (ion Fe(CN)6-4).
El Fe+3 forma complejos de color rojo intenso con SCN- (diferencia delferroso); también rojo. Aunque, más claro, con CH3COO-, si bien el complejo Fe(CH3COO)2+ se destruye por ebullición, precipitando Fe (OH)3. Son estables e incoloros los complejos que forma con fluoruros, fosfatos, pirofosfatos y materia orgánica polihidroxilada; verde con oxalatos, y amarillo rojizos, sumamente estables, con CN-, como el ferricianuro, Fe(CN)6-3, y el nitro prusiato, Fe (CN)5NO-2.Las sales ferrosas son oxidadas a férricas con más facilidad en medio alcalina, por disminuir el potencial redox. El oxígeno atmosférico las oxida en este medio con lentitud, y con mayor rapidez los peróxidos.
1.1.2. Acción de los Reactivos Generales:
a. Hidróxidos A1calinos Fuertes.
Ion Ferroso: En ausencia de oxígeno, incluso atmosférico, precipitado blanco de hidróxido ferroso:
Fe2+ + 2OH-Fe (OH)2
Ion Férrico: Precipitado pardo blanco gelatinoso, de hidróxido férrico:
Fe3++ 3OH- Fe (OH)3
Los fluoruros alcalinos, tartratos, citratos, malatos y, en general, las sustancias orgánicas polihidroxiladas impiden la precipitación del hidróxido férrico por formación de complejos estables.
b. Amónico Hidróxido:
Ión Ferroso: La misma reacción que con hidróxidos fuertes:
Fe2+ +2NH4OH Fe(OH)2 + 2NH4+
En presencia de sales amónicas la reacción tiene lugar en sentido inverso y no precipita hidróxido.
Ion Férrico: La misma reacción que con hidróxidos fuertes:
Fe2+ + 3NH4OH Fe(OH)3 + 3NH4+
Las sales amónicas no impiden la precipitación de Fe(OH)3 porque el producto de solubilidad de éste es extraordinariamente pequeño, pero sí la impiden los fluoruros, tartratos,citratos, azúcares y sustancias orgánicas polihidroxiladas.
c. Carbonatos Alcalinos.
Ion Ferroso: Precipitado blanco de carbonato ferroso, que también se oxida al aire, perdiendo CO2 y transformándose en Fe(OH)3 pardo:
Fe2+ + CO32- FeCO3
4FeCO3 + O2 + 6H2O 4CO2 + 4Fe(OH)3
Ion Férrico: Precipitado pardo de carbonato básico, que por ebullición se ,transforma en hidróxido:
2Fe3+ +3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2
d. Ácido Sulfhídrico.
Ion Ferroso: En líquido, neutro o alcalino, pero no en medio ácido mineral, precipita sulfuro ferroso, negro:
Fe2+ + H2S FeS + 2H+
Ion Férrico: En medio ácido, es reducido a ferroso, con precipitación de azufre:
2Fe3+ + H2 S 2Fe2+ + S + 2H+
En determinadas circunstancias, la oxidación del sulfhídrico puede llegar a sulfato, lo...
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E ING. AMBIENTAL
QUÍMICA ANALITICA CUALITATIVA.
UNIDAD I. QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA.
CONFERENCIA #3
SUMARIO:
CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DEL GRUPO III:
1. CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DEL SUBGRUPO IIIA
2. CLASIFICACION ANALITICADE LOS CATIONES DEL SUBGRUPO IV.
CLASIFICACION ANALITICA DE LOS CATIONES DELGRUPO III.
1. Subgrupo IIIA: Fe+2 y Fe+3, Cr+3, Al+3
1.1. HIERRO: Fe+2 y Fe+3
1.1.1. Caracteres Analíticos:
El catión Fe+2 es verde pálido, el Fe+3 incoloro o ligeramente violeta, excepto en soluciones sulfúricas o clorhídricas, en las que forma complejos de color amarillo rojizo. El Fe+2 es inestable, oxidándose al aire a Fe+3; esta oxidación es lenta en medio ácido, pero aumenta rápidamenteal alcalinizar la solución. Se logra estabilizarlo formando complejos, sal de Mohr, por ejemplo. Ambos son cationes ácidos, aunque no muchos; algo más el férrico. Sus hidróxidos no se disuelven en exceso de OH-.
Forman numerosos complejos, algunos de extraordinaria estabilidad. El Fe+2 los forma con el NH3, aunque poco estables (diferencia de Fe+3, que precipita Fe(OH)3 y analogía con otros ionesdivalentes como Ni+2, Co+2, Mg+2, y Zn+2); este complejo amoniacal es poco estable debido a la oxidación rápida del catión. Más estables son los que forman con productos orgánicos polihidroxilados (tartratos, citratos, oxalatos); y son sumamente estables los que forma con O-Fenantrolina, --Dipiridilo y CN- (ion Fe(CN)6-4).
El Fe+3 forma complejos de color rojo intenso con SCN- (diferencia delferroso); también rojo. Aunque, más claro, con CH3COO-, si bien el complejo Fe(CH3COO)2+ se destruye por ebullición, precipitando Fe (OH)3. Son estables e incoloros los complejos que forma con fluoruros, fosfatos, pirofosfatos y materia orgánica polihidroxilada; verde con oxalatos, y amarillo rojizos, sumamente estables, con CN-, como el ferricianuro, Fe(CN)6-3, y el nitro prusiato, Fe (CN)5NO-2.Las sales ferrosas son oxidadas a férricas con más facilidad en medio alcalina, por disminuir el potencial redox. El oxígeno atmosférico las oxida en este medio con lentitud, y con mayor rapidez los peróxidos.
1.1.2. Acción de los Reactivos Generales:
a. Hidróxidos A1calinos Fuertes.
Ion Ferroso: En ausencia de oxígeno, incluso atmosférico, precipitado blanco de hidróxido ferroso:
Fe2+ + 2OH-Fe (OH)2
Ion Férrico: Precipitado pardo blanco gelatinoso, de hidróxido férrico:
Fe3++ 3OH- Fe (OH)3
Los fluoruros alcalinos, tartratos, citratos, malatos y, en general, las sustancias orgánicas polihidroxiladas impiden la precipitación del hidróxido férrico por formación de complejos estables.
b. Amónico Hidróxido:
Ión Ferroso: La misma reacción que con hidróxidos fuertes:
Fe2+ +2NH4OH Fe(OH)2 + 2NH4+
En presencia de sales amónicas la reacción tiene lugar en sentido inverso y no precipita hidróxido.
Ion Férrico: La misma reacción que con hidróxidos fuertes:
Fe2+ + 3NH4OH Fe(OH)3 + 3NH4+
Las sales amónicas no impiden la precipitación de Fe(OH)3 porque el producto de solubilidad de éste es extraordinariamente pequeño, pero sí la impiden los fluoruros, tartratos,citratos, azúcares y sustancias orgánicas polihidroxiladas.
c. Carbonatos Alcalinos.
Ion Ferroso: Precipitado blanco de carbonato ferroso, que también se oxida al aire, perdiendo CO2 y transformándose en Fe(OH)3 pardo:
Fe2+ + CO32- FeCO3
4FeCO3 + O2 + 6H2O 4CO2 + 4Fe(OH)3
Ion Férrico: Precipitado pardo de carbonato básico, que por ebullición se ,transforma en hidróxido:
2Fe3+ +3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2
d. Ácido Sulfhídrico.
Ion Ferroso: En líquido, neutro o alcalino, pero no en medio ácido mineral, precipita sulfuro ferroso, negro:
Fe2+ + H2S FeS + 2H+
Ion Férrico: En medio ácido, es reducido a ferroso, con precipitación de azufre:
2Fe3+ + H2 S 2Fe2+ + S + 2H+
En determinadas circunstancias, la oxidación del sulfhídrico puede llegar a sulfato, lo...
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