Modulo_7_Analisis_Cualitativo

Recinto Universitario de Mayagüez
Departamento de Química







Módulo Experimento #7
Análisis Cualitativo






Centro de Química General
I Semestre 2015-16

Experimento #7:
Análisis Cualitativo


Objetivos
Identificar la presencia de iones en solución por medio de pruebas cualitativas.
Identificar soluciones acuosas desconocidas por medio de reacciones químicas.


Introducción

Elanálisis químico es un conjunto de técnicas y procedimientos utilizados para identificar y cuantificar la composición química de una sustancia. El análisis químico se divide en dos tipos: análisis químico cualitativo y análisis químico cuantitativo. El análisis químico cualitativo pretende identificar la presencia de una sustancia en una muestra. En un análisis químico cuantitativo lo que se busca esdeterminar la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia específica en una muestra.

Existen aproximadamente veinte iones cuya presenciapuede ser determinada rápidamente en solución acuosa mediante un análisis cualitativo. Este tipo de análisis se puede realizar de varias formas. Uno de los métodos más sencillos es examinando la presencia de cada probable ion, mediante la adición deuna sustancia (reactivo) que reacciona de una manera determinada con dicho ion. Este método involucra una serie de pruebas instantáneas. La Tabla 7.1 presenta algunos iones comunes, los reactivos necesarios para su identificación y las reacciones que confirmanla presenciade los mismos en solución acuosa.
En la mayor parte de los casos, un análisis cualitativo consiste en utilizar reacciones deprecipitación para separar los iones de una solución y así poderlos identificar. En otros casos, se pueden utilizar reacciones en las cuales se liberen gases que permiten la identificación de ciertos iones.

Las reacciones químicas se pueden clasificar en diferentes categorías de acuerdo con el tipo de rearreglo que sufren los átomos al pasar de reactivos a productos. La reacción dedesplazamiento doble o metátesis se puede interpretar como un intercambio entre aniones y cationes de los reactivos que se puede representar de la siguiente forma:

AB + CD → AD + CB

Este tipo de reacción se lleva a cabo si al mezclar los reactivos ocurre uno de los siguientes casos: 1) formación de un precipitado, 2) formación de un gas, 3) la formación de un electrolito débil, como es elagua, o 4) liberación de calor.





Tabla 7.1: Reactivos y reacciones en pruebas cualitativas de algunos iones comunes
Ion
Reactivo
Reacción
NH4+
NaOH
NH4+(ac)+ OH-(ac)→ NH3(g)+ H2O(l)
Ca2+
Na2CO3
Ca2+(ac) + CO32-(ac)→ CaCO3(s)
Ba2+
Na2CO3
Ba2+(ac) + CO32-(ac)→ BaCO3(s)
Ni2+
Na2CO3
Ni2+(ac) + CO32-(ac)→NiCO3(s)
Cl-
AgNO3
Ag+(ac) + Cl-(ac)→AgCl(s)
C2H3O2-
HCl
H+(ac) + C2H3O2-(ac)→HC2H3O2(ac)
CO32-
HCO3-
HCl
2H+(ac) + CO32-(ac) → CO2(g) + H2O(l)
H+(ac) + HCO3-(ac) →CO2(g) + H2O(l)
S2-
HCl
H+(ac)+ S2-(ac)→H2S(g)
SO42-
BaCl2
Ba2+(ac) + SO42-(ac)→ BaSO4(s)


Muchos compuestos iónicos son solubles en agua por la similitud en fuerzas de atracción. Sin embargo, existen algunos compuestos iónicos que son insolubles en agua. En ocasiones, en una reacciónde precipitación, cuando los iones de los reactivos se intercambian, se forma un compuesto que es insoluble en agua. Por ejemplo, este es el caso donde soluciones acuosas de AgNO3 y NaCl reaccionan entre sí produciendo el compuesto NaNO3que essoluble en agua y AgCl que es insoluble en agua.

AgNO3(ac) + NaCl(ac)→AgCl(s) + NaNO3(ac)

Por otra parte, existen reacciones de desplazamientodoble en las cuales se puede liberar un gas cuando dos compuestos reaccionan entre sí. Por ejemplo, cuando soluciones acuosas de Na2CO3 y HCl reaccionan entre sí producen la sal NaCl soluble en agua y H2CO3 que es inestable y se descompone rápidamente en H2O y CO2.

Na2CO3(ac) + 2HCl(ac)→2 NaCl(ac) + H2O(l) + CO2(g)

Una reacción de desplazamiento doble ocurre también cuando...