Disolución de cationes

La disolución a analizar, contiene los cationes Hg2+ (Grupo II), Al 3+ (subgrupo IIIA), Ni 2+ (subgrupo IIIB) y Ba2+ (grupo IV). Dichos iones pueden ser separados y posteriormente identificados aplicando un riguroso método que revela su eficacia de acuerdo al comportamiento que posee frente a diversos reactivos, siempre teniendo en consideración los factores que influyen, ya sea negativa opositivamente a la correcta realización del tratamiento de la muestra.
De esta forma, para el aislamiento de los cationes mencionados por medio de la marcha analítica del ácido sulfhídrico, se debe considerar:
1.- Adición de HCl 0,6 M en caliente y luego diluir hasta 0,3 M.
Si bien, la disolución con los respectivos cationes no presenta iones pertenecientes al grupo I, que fácilmente podrían sertratados con ácido clorhídrico diluido (0,3 M) para promover la precipitación de cloruros, es conveniente su adición, pues a pesar de que no produce precipitación (en esta caso), éste ejecuta un papel importante en la regulación de la acidez del medio en que se lleva a cabo el paso siguiente (formación de HgS). Además esta adición de ácido clorhídrico evita la precipitación de sulfuros muyinsolubles del grupo III, como es el caso de NiS. Es importante considerar que en esta disolución no hay presencia de oxidantes, por lo que no es necesaria una previa eliminación de ellos, ya que de manera contraria podrían fácilmente oxidar al S-2 a SO4-2, generando precipitación adelantada, de por ejemplo, BaSO4.
2.- Adición de H2S, en medio ácido por 4 minutos, filtrar y lavar el precipitado ensolución caliente.
Hg2+ + H2S (g)  Hg3Cl2S2 (blanco amarillento) HgS (ppdo negro)
Para una mejor precipitación de los cationes del grupo II con H2S, se lleva a cabo dos fases: La primera en acidez 0,6 M de HCl caliente, y la segunda en medio 0,3 M y en frío. Se debe añadir aproximadamente 2gotas de HCl a 4 ml de la disolución problema. La solución obtenida se calienta a temperatura cercanaa la ebullición y luego se pasa H2S por el líquido caliente durante un tiempo de 4 minutos aproximados y se añade un volumen igual de agua (para diluir a 0,3 M), continuando el proceso hasta producir saturación (3 minutos más). El precipitado obtenido se filtra y centrifuga.
El medio ácido que otorga el HCl, permite estabilizar el catión Hg2+, pues éste hidroliza fácilmente. Sin embargo, estecatión, puede precipitar diversos sulfocloruros ya sea de color blanco, amarillo y rojo sucesivamente, hasta llegar a su forma más estable de sulfuro mercúrico de color negro.
3Hg+2 + 2Cl- + H2S  Hg3Cl2S2 + 4H+
Hg3Cl2S2 + H2S  3HgS + 2H+ + 2Cl-
El reconocimiento del precipitado color negro, indica la presencia del catión Hg2+ como sulfuro mercúrico HgS. Como en este caso, no se producenprecipitados de otro tipo de sulfuros, no es necesaria la separación de ellos, por lo que se omite la adicion de polisulfuro amónico y así sucesivamente. En la solución restante quedan los cationes Ni2+, Ba2+, y Al3+.
La solución restante, se vierte en un vaso y se calienta para eliminar exceso de H2S y para recobrar el volumen original (4 mL).
OJO: REVISAR ADICION DE ACIDO NITRICO O AGUA REGIA3.- Adición de sistema buffer (NH4Cl/NH3) pH~9,25 en presencia de ácido sulfhídrico a la solución con el resto de cationes no precipitados en el paso 2.
Al adicionar el sistema buffer precipitan aquellos cationes cuyos hidróxidos posee una constante de solubilidad muy pequeño, como es el caso de AL3+, perteneciente al grupo III. El resto de los cationes de la disolución no logra precipitar, sinembargo, pueden llegar a formar complejos aminados, como es el caso el Ni2+. A la vez, como en el paso anterior se eliminó el exceso de H2S, se evita así la precipitación prematura de sulfuro de niquel.
Para llevar a cabo esta etapa, se añaden alrededor de 0,25-0,5 gramos de NH4Cl sólido, se calienta y se agrega NH3 concentrado gota a gota, agitando en cada adición, hasta que se obtenga un...