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APUNTES DE REACCIONES DE LOS CATIONES.


Unidad : Técnicas de Análisis de Aguas.
Aprendizaje Esperado: Determinación cuantitativa de cationes presentes en el agua.


CLASIFICACIÒN DE LOS CATIONES (IONES METÀLICOS) EN GRUPOS ANALÌTICOS.

Para los propósitos del análisis cualitativo sistemático, los cationes se dividen en cinco grupos sobre la base de su comportamiento frentea ciertos reactivos. Mediante el uso sistemático de los llamados “reactivos de grupo”, podemos decidir sobre la presencia o ausencia de grupos de cationes y, además, separar estos grupos para un examen más profundo.
Los reactivos de grupo que se usan para la clasificación de los cationes más comunes son: el ácido clorhídrico, el sulfuro de hidrógeno, el sulfuro de amonio y el carbonato deamonio. La clasificación se basa en que un catión reacciona con estos reactivos mediante la formación de precipitados o no. Por lo tanto se puede decir que la clasificación de los cationes más comunes se basa en las diferencias de las solubilidades de sus cloruros, sulfuros y carbonatos.

Los cinco grupos de cationes y las características de estos grupos son las siguientes:

GRUPO I.Los cationes de este grupo forman precipitados con el ácido clorhídrico diluido. Los iones de este grupo son: plomo, mercurio (I) y plata (I).

GRUPO II.Los cationes de este grupo no reaccionan con el ácido clorhídrico diluido, pero forman precipitados con el sulfuro de hidrógeno en un medio ácido mineral diluido. Los iones de este grupo son: mercurio (II), cobre, bismuto,cadmio,arsénico(III),arsénico (V), antimonio (III),antimonio (V),estaño (II) y estaño (IV). Los primeros cuatro forman el subgrupo IIa y los últimos seis el subgrupo IIb. Mientras que los sulfuros de los cationes del Grupo IIa son insolubles en polisulfuro de amonio, los de los cationes del Grupo IIb son solubles.

GRUPO III.Los cationes de este grupo no reaccionan ni con el ácido clorhídrico diluido, nicon el sulfuro de amonio en medio ácido mineral diluido. Sin embargo, forman precipitados con el sulfuro de amonio en un medio neutro o amoniacal. Los cationes de este grupo son: cobalto (II),níquel (II), hierro (II), hierro (III), cromo (III), aluminio, cinc y manganeso (II).

GRUPO IV.Los cationes de este grupo no reaccionan con los reactivos de los Grupos I, II y III. Forman precipitadoscon el carbonato de amonio en presencia de cloruro de amonio en medio neutro o ligeramente ácido. Los cationes de este grupo son: calcio, estroncio, y bario.






GRUPO V. Los cationes comunes que no reaccionan con los reactivos de los grupos previos, forman el último grupo de cationes, que incluyen a los iones: magnesio, sodio, potasio, amonio, litio e hidrógeno.



PRIMER GRUPODE CATIONES: PLOMO (II), MERCURIO (I) Y PLATA (I).


Reactivo de Grupo: ácido clorhídrico (2M).
Reacción de Grupo: precipitado blanco de cloruro de plomo (II) PbCl2 , cloruro de mercurio (I) HgCl2 y cloruro de plata (I) AgCl.

Los cationes del primer grupo forman cloruros insolubles. Sin embargo, el cloruro de plomo es ligeramente soluble en agua y, por lo tanto, el plomonunca es precipitado completamente cuando se agrega ácido clorhídrico diluido a una muestra, el resto de los iones plomo son precipitados cuantitativamente por el sulfuro de hidrógeno en medio ácido junto con los cationes del segundo grupo.

Los nitratos de estos cationes son muy solubles. Entre los sulfatos, el de plomo es prácticamente insoluble, mientras que el sulfato de plata se disuelve enun grado mucho mayor. La solubilidad del sulfato de mercurio (I) está entre ambos. Los bromuros y los yoduros también son insolubles, aunque la precipitación de los haluros de plomo es incompleta, y los precipitados se disuelven fácilmente en agua caliente. Los sulfuros son insolubles. Los acetatos son más solubles, a pesar de que se puede precipitar el acetato de plata a partir de soluciones...