Separación De Cationes

1º Laboratorio de Análisis Químico
“Separación de Cationes por Grupos”

OBJETIVO
Separar los cationes por grupos (del I al V) mediante filtración de los precipitados obtenidos al reaccionar los cationes con un agente precipitante.

FUNDAMENTO TEÓRICO
Reacciones Selectivas
Son reacciones que dan resultados idénticos o muy parecidos con una o muchos iones (grupos de iones)
EjemploCationes grupo I
HgCl ↓
(Ag+, Pb+2, Hg+2) + HCl AgCl ↓
PbCl ↓

Clasificación de Cationes
Para nuestra experiencia, clasificamos a los cationes por grupos:
Grupo | Iones |
I | Ag+, Pb+2, Hg2+2 |
II | Hg+2, Pb+2, Bi+3, Cu+2, Cd+2, Sn+2, As+3, Sb+3, Sn+4 |
IIIA | Al+3, Cr+3, Fe+3 |
IIIB | Ni+2, Co+2, Mn+2, Zn+2 |
IV | Ba+2, Sr+2, Ca+2 |
V | Mg+2, Na+, K+, Li+, NH4+ |MATERIALES
* 8 Tubos de ensayo
* 1 Pipeta
* 1 Embudo de vidrio
* Papel de filtro
* Papel tornasol
* 1 Vaso de vidrio
* 1 Pinza

PROCEDIMIENTO
1. Se recibe una muestra de la solución que contiene cationes del grupo I al V.

2. Agregar a la solución HCl 6N gota a gota hasta observar la formación de un precipitado blanquecino, que indica la presencia de cationesdel grupo I. Filtrar

Reacción ocurrida para la precipitación del primer grupo:
HgCl ↓
(Ag+, Pb+2, Hg+2) + HCl AgCl ↓
PbCl ↓
El precipitado obtenido es de color blanco

3. Neutralice la solución filtrada de 2. agregando gotas de NH4OH 15N (por cada gota de reactivo añadido agite el contenido del tubo), use como indicador papel de tornasol, hasta observar que el papeladquiere una coloración lila.
Agregue tantas gotas de HCl 6N como ml de solución neutra obtenida (Nota 1: Añada gota a gota Na2S, hasta observar la formación de un precipitado, que indica la presencia de cationes del grupo II.
Precaución: la solución debe mantenerse en todo momento acida.
Filtrar cuando la precipitación sea completa.

Reacción ocurrida para la precipitación del segundo grupo:HgS ↓
(Hg+2, Pb+2, Sn+2) + Na2S PbS ↓
SnS ↓
El precipitado obtenido es de color negro amarronado.

4. Agregue a la solución filtrada de 3. unas gotas (3 – 4) de NH4Cl 5N, no se observaran cambios significativos, luego alcalinice la solución con NH4OH 15N, añada posteriormente gotas de Na2S hasta observar la formación de un precipitado que indica la presencia decationes del grupo III. Filtrar.

Reacción ocurrida para la precipitación del tercer grupo:
MnS ↓
(Mn+2, Zn+2, Ni+2) + Na2S ZnS ↓
NiS ↓
El precipitado obtenido es de color blanquecino.

5. Hierva la solución filtrada de 4. para expulsar el H2S, enfriar Añada gotas (3 o 4) de (NH4)2CO3, deje reposar y observe la lenta formación de un precipitado blanquecino, indica lapresencia de cationes del grupo IV. Filtrar.

Reacción ocurrida para la precipitación del cuarto grupo:
BaCO3 ↓
(Ba+2, Sr+2, Ca+2) + (NH4)2CO3 SrCO3 ↓
CaCO3 ↓
El precipitado obtenido es de color blanquecino.

6. La solución filtrada de 5. debe ser cristalina, contiene cationes del grupo V.

De solución filtrada de 5. se obtiene una solución cristalina quevienen a ser los cationes del grupo V.

Cuestionario

1. A) Explique brevemente ¿ porque es importante lograr la precipitación completa?

Este proceso es muy importante por que si dejamos cationes de un grupo sin precipitar, estos podrían interferir en alguna futura reacción lo cual se puede evitar haciendo una precipitación total.
B) ¿Como nos damos cuenta de haber alcanzado dicho estado?Precipitación total nos indica el momento en el cual todos los iones de un determinado grupo han reaccionado y formado precipitado. La precipitación completa se logra agregando reactivo hasta que ya no se forme precipitado, para asegurarnos que la precipitación es completa repetimos en mismo procedimiento hasta que no se genere turbidez ni precipitado al agregar reactivo.
2. a) Indique...