Marcha de cationes del grupo IV

MARCHA DE CATIONES
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿Cómo se puede identificar cualitativamente los cationes presentes en una disolución acuosa?
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Se llevarán a cabo reacciones químicas que nos permitan formar precipitados a partir de las especies químicas del grupo IV (grupo del calcio) presentes en una muestra en disolución acuosa, para poder así separar e identificarde manera cualitativa los cationes de dicha muestra.
VARIABLES
Constantes: Presión atmosférica; Temperatura Ambiente
Independientes: Volumen y concentración de las disoluciones; temperatura de las reacciones; Reactivo limitante y en exceso
Dependientes: Cantidad de precipitado formado
HIPÓTESIS
Si se tiene una muestra donde se encuentran presentes iones del grupo IV (grupo del calcio),entonces se llevarán a cabo reacciones químicas para formar precipitados con esos iones y así poder separarlos y verificar la presencia de éstos en la muestra.
MATERIALES
Centrifuga
Tubos para centrifuga
Vasos de precipitados de 100 mLParrilla de agitación y calentamiento
Cápsula de porcelana
Tubos de ensaye
Mechero Bunsen
Asa de Platino
Vaso de precipitados de 400 mLSUSTANCIAS
Carbonato deAmonio
Amoniaco
Cloruro de Amonio
Ácido Nítrico
Ácido Clorhídrico
Ácido Acético
Cromato de Potasio
Acetato de Amonio
Sulfato de Amonio
Oxalato de Amonio
Muestra de cationes del grupo del Calcio
MÉTODO
Eliminación del exceso de iones amonio
La solución muestra se pone en una cápsula de porcelana y se le agregan 15 gotas de ácido nítrico concentrado. Se coloca la cápsula sobre una tela dealambre con asbesto y se monta en un soporte universal, dentro de una campana de extracción, y se hierve moderadamente la solución hasta que todo el líquido esté evaporado. Se eleva lentamente la temperatura hasta que empiece la formación de humos blancos y el calentamiento se continúa, pero sin llegar al rojo, hasta que los humos cesen. El recipiente se enfría al aire hasta llegar a unatemperatura inferior a la de ebullición del agua. Se añaden tres gotas de disolución 6 M de ácido clorhídrico y 10 gotas de agua destilada. Los enjuages se agregan al tubo de ensayo. Cualquiera de los sólidos que pudiera causar turbiedad se elimina por centrifugación y se descarta. La solución se decanta a un tubo de ensaye para su posterior utilización. NOTA: Si la muestra sólo contiene iones del grupoIV se puede omitir este paso.
Precipitación de los iones del grupo IV
La disolución muestra (original o la del paso anterior) deberá de estar en un tubo de ensaye. De ser necesario, se le agrega agua destilada para completar a 1mL. Se agregan10 gotas de disolución 4 M de cloruro de amonio, con solución 15 M de amoniaco para tener un medio alcalino y se añaden 10 gotas de disolución 2 M decarbonato de amonio. Se agita para homogenizar y se calienta a 60°C-70°C en baño de agua. Después de unos 5 minutos se centrifuga y la solución se decanta a un tubo de ensaye. Se lava dos veces el precipitado con agua destilada caliente, usando 10 gotas de agua cada vez. Los lavados se descartan y el precipitado se almacena.
Solución del precipitado de los carbonatos del grupo IV
El precipitadoobtenido del paso anterior se deposita en un tubo de ensaye y se le añaden 5 gotas de ácido acético 6 M y se agita. El precipitado se debe disolver por completo. NOTA: Se puede agregar más ácido y más agua destilada.
Separación del Bario, de otros iones del grupo IV
Al tubo de ensaye con la disolución anterior, se le agregan 3 gotas de disolución 3 M de acetato de amonio y 4 gotas de disolución 0.5 Mde Cromato de potasio. Se agita y se calienta en un baño de agua durante un minuto efectivo. Se enfría la disolución y el precipitado (de haberlo) y se centrifuga. Si en la muestra había Ba2+ se formará un precipitado amarillo. Se decanta la disolución en un tubo de ensaye y se reserva.

Investigación del Bario
El precipitado del paso anterior se deposita en un tubo de ensaye y se le agregan 5...