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POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS, SOCIALES Y HUMANAS ASIGNATURA Laboratorio de Química Inorgánica PROGRAMA Tecnología en Química NOMBRE DE LA Análisis Cualitativo de Cationes del PRÁCTICA Grupo IV (Ca2+, Ba2+, Sr2+) TIPO DE PRÁCTICA Experimental INVESTIGACIÓN PREVIA • • • • Formación de cationes y aniones. Reacciones de precipitación. Solubilidad y productode solubilidad. Agentes precipitantes.

FUNDAMENTO TEÓRICO La separación de los elementos de este grupo se basa en la precipitación de Ca2+, Sr+2 y Ba+2 en forma de carbonatos empleando como reactivo carbonato amónico en medio amoniacal y en presencia de una cantidad adecuada de cloruro amónico, condiciones en las que se impide la precipitación del carbonato magnésico. Si una solución contieneCa2+, Sr+2, Ba+2 y Mg+2 al añadirle la cantidad precisa de CO32- para satisfacer la constante del producto de solubilidad, precipitan los carbonatos de los cuatro cationes citados. Me+2 + CO32- ↔ MeCO3 ↓

De todos los posibles carbonatos que se pueden formar en una muestra que contiene los cuatro cationes el que requiere mayor concentración de carbonato para precipitar, es el MgCO3. Regulando elpH en medio amoniacal entre 8.2 y 8.5 se garantiza que no se precipitará el Mg+2 en el grupo IV de cationes. Los iones amonio limitan la concentración de iones hidroxilo, de esta manera la concentración de los iones hidronio se mantiene lo suficientemente grande y evita que la concentración de iones carbonatos aumente de tal forma que precipiten carbonatos no deseados. CARACTERÍSTICAS DE LOSELEMENTOS QUÍMICOS EL CALCIO Al igual que el berilio y el aluminio, pero a diferencia de los metales alcalinos, el calcio no causa quemaduras sobre la piel. Es menos reactivo químicamente que los metales alcalinos y que los otros metales alcalinotérreos. La distribución del calcio en la naturaleza es muy amplia; se encuentra en casi todas las áreas 82

terrestres del mundo. Este elemento es esencialpara la vida de las plantas y animales, ya que está presente en el esqueleto de los animales, en los dientes, en la cáscara de los huevos, en el coral y en muchos suelos. El cloruro de calcio se halla en el agua del mar en un 0.15%. El calcio forma una película fina de óxido y nitruro en el aire, la cual lo protege de un ataque posterior. Se quema en el aire a temperatura elevada para producirprincipalmente nitruro. Nombre Calcio Número atómico 20 Propiedades electrónicas Valencia 2 Electronegatividad 1.0 Radio covalente Radio iónico (estado de oxidación) Radio atómico Estructura atómica Potencial primero de ionización (eV) CALCIO Símbolo Ca Peso atómico 40.08 Propiedades físicas Densidad (g/mL) 1.55 Punto de ebullición 1440 (ºC) 1.74 Punto de fusión 838 (ºC)) 0.99 (+2) Estructuracristalina Cúbico centrado en la cara 1.97 [Ar]4s2 6.15 Carácter de sus combinaciones oxigenadas Calor específico (cal/gºC) Estado normal Básico 0.149 Sólido

El hidróxido de calcio; Ca(OH)2, tiene muchas aplicaciones en las que el ión hidroxilo es necesario. Por ejemplo, en el proceso de apagado del hidróxido de calcio, el volumen de cal apagada; [Ca(OH)2], se expande al doble que la cantidad de calviva inicial; (CaO), hecho que lo hace útil para romper roca o madera. La cal apagada es un absorbente excelente para el dióxido de carbono, al producir el carbonato que es muy insoluble. El siliciuro de calcio; CaSi, preparado en horno eléctrico a partir de cal, sílice y agentes reductores carbonosos, es útil como agente desoxidante del acero. El carburo de calcio; CaC2, se produce al calentaruna mezcla de cal y carbón a 3000ºC (5432ºF) en un horno eléctrico y es un acetiluro que produce acetileno por hidrólisis. El acetileno es el material base de un gran número de productos químicos importantes en la química orgánica industrial. EL BARIO Los compuestos de bario se obtienen de la minería y por conversión de dos minerales de bario. La barita, o sulfato de bario es el principal mineral...