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Análisis Químico Cualitativo Marcha Analítica de aniones del grupo II

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Objetivos:

Identificación y reconocimiento de los aniones que precipitan en

Ag+ en medio nítrico(S2-

;F(CN)36-

; F(CN)46-

;CN-;SCN

-;I

-;Br ;Cl

-).

Comprender las caracterizaciones de una mezcla compleja de iones

en solución.

Saber cómo tratar las muestras con reactivos que separen los iones en

subgrupos, con el objetivo de aislarlos, y proceder a su

identificación.

Dar a conocer el material y equipo empleado como la centrifugadora

en las diferentes técnicas analíticas y familiarizarlo con su uso,

manejo y cuidado.


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FUNDAMENTO TEORICO DE LOS ANIONES DEL SEGUNDO

GRUPO

CARACTERÍSTICAS GENERALES:

El reactivo del segundo grupo de aniones es el AgNO3 en presencia

de HNO3 diluido.

Las sales de bario de los aniones del grupo II son solubles en agua,

es por ello que los aniones de este grupo no sedimentan por BaCl2.

En las soluciones acuosas los aniones del grupo II son incoloros a

excepcion de [Fe (CN)6]4-

y [Fe (CN)6]3-

.

ION CLORURO:

Entre los cloruros poco solubles en agua podemos destacar a : AgCl,

Hg2Cl2, PbCl2, asi como tambien las sales basicas de bismuto,

antimonio y estaño.

El Cl- al reaccionar con el nitarto de plata (AgNO3) forma un

precipitado blanco, el cual si lo exponemos a la luz se torna gris –

violeta para luego ennegrecer.

ION BROMURO:

Los bromuros estan muy proximos a los cloruros por sus

propiedades, sin embargo, se diferencian de estos ultimos

principalmente por su menor estabilidad frente a la accion de los

oxidantes.

Las soluciones de bromuros forman con el nitrato de plata (AgNO3)

un precipitado amarilo palido insoluble en HNO3.

ION YODURO:

El ácido yodhidrico y sus sales se oxidan a I2, con mayor facilidad

que el HBr o los bromuros, ya que el potencial normal del par I2/2I-

(+0.54 V) es menor que el del par Br2/2Br- (+1.09 V).

El yoduro forma con el nitrato de plata un precipitado amarillo, el

cual es insoluble en ácido nitrico, asi como en amoniaco (diferencia

con respecto de AgCl ).


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ION SULFURO:

Al reaccionar con el nitrato de plata forma un precipitado negro, el

cual es insoluble en NH4OH pero se disuelve al calentarlo en HNO3

diluido.

ION TIOCIANATO (SCN-):

El ion SCN- es incoloro.

Al reaccionar con el nitrato de plata, este hace precipitar al SCN- en

forma de un precipitado blanco, el cual es insoluble en ácido nitrico

diluido y de acuerdo con el valor del producto de solubilidad

(1.1x10-12

) se disuelve un poco en NH4OH.

ION CIANURO (CN-):

Al ser expuesto al aire los cianuros solidos solubles pasan a los

carbonatos bajo la accion de CO2 y la humedad.

Cuando reacciona con el nitrato de plata, forma un precipitado

blanco.

ION FERROCIANURO:

El ion [Fe (CN)6]4-

tiene una coloración amarillo-verdosa.

Al reaccionar con el nitrato de plata forma un precipitado blanco, el

cual es practicamente insoluble en ácido nitrico diluido y en

amoniaco.

ION FERRICIANURO:

Las soluciones de los ferri cianuros son de color pardo amarillento.

Sus sales formadas por los metales alcalinos y alcalinos-térreos, así

como por el hierro (III), cromo (III) y aluminio son solubles en agua.

Al reaccionar con el nitrato de plata forma un precipitado naranja.


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PROCEDIMIENTO DEL GRUPO PRIMERO Y SEGUNDO DEL

LABORATORIO

IDENTIFICACION FERRICIANURO

Colocar en una placa de ensayos 1gota de disolución+ 1gota de HCl y un cristal de sulfato ferroso amónico. Un precipitado intenso color azul indica ferricianuro.

IDENTIFICACION FERROCIANURO

Colocar en una placa gotas de la disolución, acidular con HCl 2N y añadir unas gotas de FeCl3.Un precipitado azul de Prusia indica ferrocianuro. La reacción es más selectiva si se realiza sobre papel.

IDENTIFICAION SULFURO

Colocar en una placa una gota de disolución alcalina y una gota de plumbito sódico. Un precipitado negro indica sulfuro.

IDENTIFICACION BROMURO

Tomar 0.5mL de disolución+5gotas CL4C y gota a gota de agua de cloro. En presencia de bromuro el disolvente se colorea de pardo o amarillo rojizo, que con más agua de cloro pasa a rojo vivo.

IDENTIFICACION CLORURO

Tomar 0.5mL de disolución, neutralizar con NaOH y evaporar a sequedad. Mezclar el residuo con un poco de K2Cr2O7 en polvo.Acidular con 2gotas de H2SO4 concentrado y recoger los gases de color rojo, sobre 1gota de NaOH diluido a 0.5mL

IDENTIFICAION IODURO

Tomar 5 gotas de la disolución+5gotas NaNO2 + 4gotas de Cl4C y acidular con H2SO4 al agitar un color violeta en el disolvente orgánico indica yoduro

IDENTIFICANDO TIOCIANATO

A la disolución acidulada con ácido acético y sin H2S, se le añadió acetato de plomo. Se observa la formación de un precipitado grisáceo. Luego de centrifugar, se descarta el precipitado y a la disolución se le añadió H2SO4 y varias gotas de FeCl3. La disolución adopta un color rojo sangre.


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Las soluciones matriz que utilizamos son:

IDENTIFICAION DE SULFURO:

Se colocó en un tubo de ensayo 2 mL de la solución original y se agregó NH3 sin que se

observasen cambios en la solución.

Luego, se agregó unas gotas de una solución recién preparada de nitroprusiato sódico.

Se observó como RESULTADO UNA SOLUCIÓN COLOR AMARILLO.

Figura 2: Solución obtenida al

agregar el Nitroprusiato a la solución

problema.

Figura 1: Solución recién preparada

de Nitroprusiato sódico.

Figura 3: Solución obtenida al

agregar el Plumbito sódico a la

solución alcalina.


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IDENTIFICACION DE FERROCIANURO:

En un tubo de ensayo se colocó 2 mL de la solución titulada muestra 1, y se agregó HCl

(concentrado). No se observan cambios en la solución. Con papel tornasol se comprueba

carácter ácido.

Se agrega FeCl3. LA SOLUCIÓN SE TORNA AZUL Y SE OBSERVA LA

GRAN FORMACIÓN DE PRECIPITADO DE DICHO COLOR.

IDENTIFICACION DE FERRICIANURO:

Se colocó en un tubo de ensayo 2 mL y se agregó HCl pero no se observaron cambios.

Luego, se agregó un poco de sulfato ferroso amónico. La solución se torna de un color

azul tenue o poco intenso con formación de precipitado.

Figura 4: Solución de color

azul junto con formación de

precipitado.

Figura 5: Solución de color azul tenue con

formación de precipitado al agregar sulfato

ferroso amónico.

Figura 3: Solución 1M de FeCl3

utilizada.


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IDENTIFICACION DE YODURO:

Se toma la muestra titulada muestra 2 se añadió HNO3 (concentrado) y nitrato de plata

y se observó formación de un precipitado blanquecino. Se separó el filtrado de la

disolución y a ésta última se le agregó Na2S. A la solución se le aciduló con ácido

acético 2N y luego se hirvió. Se observó la FORMACIÓN DE PRECIPITADO

BLANCO.

A la disolución anterior se añadió 4 gotas de NaNO2, tetracloruro de carbono y H2SO4

(diluido). Se forma dos fases en la solución y la inferior ADOPTA UN COLOR

VIOLETA.

Figura 6: Al agregar Na2S, acidular y

calentar se observó precipitado blanco.

Figura 7: Una de las fases de la

solución adopta un color violeta.


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IDENTIFICACION DE TIOCIANATO:

A la disolución acidulada con ácido acético y sin H2S, se le añadió acetato de plomo. Se

observa la formación de un precipitado grisáceo.

Luego de centrifugar, se descarta el precipitado y a la disolución se le añadió H2SO4 y

varias gotas de FeCl3. La disolución adopta un color rojo sangre.

Figura 9: Disolución color rojo sangre

obtenida al añadir H2SO4 y FeCl3.

Figura 8: Formación de precipitado

grisáceo al añadir acetato de plomo.


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IDENTIFICACION DE CLORURO Y BROMURO:

PARA EL BROMURO:

Tomamos 0.5 ml de disolución, añadimos 5 gotas de tetracloruro de carbono y gota a

gota agua de cloro, en presencia de bromuro el disolvente de torna amarillo rojizo.

PARA EL CLORURO:

Tomamos 5ml de la disolución la neutralizamos con NAOH2 la calentamos para

mezclarla con un poco de K2Cr2O7 en polvo .Acidulamos con dos gotas de H2SO4

concentrado y recogemos gases (color rojo).

Figura 10: En presencia de bromuro el

disolvente se torna amarillo rojizo.


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REACCIONES DEL GRUPO PRIMERO Y SEGUNDO

IDENTIFICACION DEL SULFURO: Partimos agregando amoniaco a la disolución haciéndola básica:

Reacción con el nitroprusiato sódico: La disolución acuosa reciente del reactivo al 1%

origina con las disoluciones alcalinas que contienen anión sulfuro un color rojo violeta

oscuro que se ha atribuido al complejo [ ( ) ] - (está claro que en la disolución

existía el ion cianuro):

[ ( ) ] [ ( ) ]

IDENTIFICACION DEL FERROCIANURO:

Inicialmente tenemos la acidulación del medio a través de la disociación del HCl:

HCl H+

+ Cl-

Luego agregamos FeCl3 para la posterior formación del azul de Prusia (en medio ácido):

FeCl3 Fe3+

+ 3Cl-

( ) [ ( ) ]

IDENTIFICACION DEL FERRICIANURO:

(Aplicamos el método 1): Utilizando la sal de Mohr (sulfato ferroso amónico), en

primer lugar acidulamos el medio con HCl:

HCl H+

+ Cl-

Reacción con la sal de Mohr: se procede la disociación de la sal de Mohr, el cual da el

ion , que reacciona con el ferricianuro para formar el precipitado azul de

Turnbull:

( ) ( )

[ ( ) ]


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IDENTIFICACION DEL TIOCIANATO(EN PRESENCIA DE

YODURO):

Inicialmente agregamos acetato de plomo para la eliminación del yoduro

produciéndose precipitado blanco de yoduro de plomo:

Pb(CH3COO) Pb2+

+ CH3COO-

Pb2+

+ 2I-

PbI2 (Precipitado de color blanco)

REACCIÓN CON EL H2SO4:

El ácido sulfúrico de concentración media (en nuestro caso) descompone los tiocianatos

con desprendimiento de sulfuro de carbonilo:

REACCIÓN CON EL ION FE3+

:

El ion SCN- reacciona con el ion férrico dando complejos de color rojo, solubles en

agua y extraíbles en éter o alcohol amílico:

FeCl3 Fe3+

+ 3Cl-

SCN- + Fe

3+ Fe(SCN)

2+ (complejo de color rojo)

IDENTIFICACION DEL YODURO:

Inicialmente añadimos NaNO2 a la solución produciéndose la disociación:

Luego acidulamos el medio de reacción:

Dado que el ion es un oxidante, actúa sobre el yoduro, produciendo yodo libre que

se pone de manifiesto con solución de almidón o con disolventes orgánicos (en nuestro

caso CCl4):


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2 + 2I

- + 4H

+ I2 + 2NO +2H2O

El I2 se disuelve en diversos disolventes orgánicos S2C, Cl3CH, CCl4 dando un color

violeta intenso característico.

Reacciones previas en la identificación del bromuro y cloruro (eliminación

de tiocianatos y yoduros)

Inicialmente agregamos NaHSO3 y luego CuSO4 produciéndose las disociaciones:

Después la hidrolisis del -:

+H2O H2SO3 + OH

-

REACCIÓN CON EL ION CUPROSO:

Si a una solución de se añade (o viceversa) y ácido sulfuroso (corriente de

SO2), se obtiene un precipitado blanco grisáceo de Cu(SCN):

( )

Asimismo tenemos la reacción del yoduro con el ion cuproso: Cu2+

+2I-→ CuI2.

IDENTIFICACION DEL BROMURO:

Partimos agregando NH3 a la disolución problema dando el medio básico característico:

Luego agregamos ácido acético concentrado para neutralizar y acidular levemente el

medio y tener al ion acetato para su próxima reacción con el Pb2+

(esto es debido a que

queremos oxidar al Br- de la disolución a Br2 sin que interfiera el Pb

2+).

CH3COOH CH3COO-

+ H+ (medio no muy ácido)

Posteriormente agregamos PbO2:


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PbO2 Pb2+

+

Pb2+

+2CH3COO- (CH3COO)2Pb

2Br- + 4H

+ +

Br2 + 2H2O

Reacción con la fluoresceína: el bromo libre se combina con la fluoresceína dando

eosina (tetra bromo -fluoresceína) de color rosado:

Fluoresceína (amarillo verdosa) + 4Br2 Eosina (rosada) + 4Br-

IDENTIFICACION DEL CLORO:

Inicialmente agregamos ácido acético en una capsulita llevada a sequedad, eliminando

el y alternativamente el que quedo en la solución, los cuales perturban la identificación

del cloro:

CH3COOH CH3COO-

+ H+

H+ + Br

- HBr

H+ + I

- HI

Damos un medio más ácido a la solución agregando HNO3 (el ion actúa como

agente oxidante)

HNO3 + H

+

REACCIÓN CON FLUORESCEÍNA Y KBR

El Cl2 oxida al Br- a Br2, que actúa sobre la fluoresceína, originando el color rosa de

eosina:

2Br- + Cl2 2Cl

- + Br2

Él reacciona con la fluoresceína del modo ya explicado en la identificación del bromo.


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CONCLUCIONES Y/O RECOMENDACIONES:

En muchas ocasiones el reconocimiento de ciertos iones(cationes o aniones) es realizada

en base a sus propiedades rédox es decir los cambios vistos de una manera

macroscópica solo son apreciables cuando estos iones pasan a su forma molecular en

cualquier estado material en que se encuentren(solido, liquido o gaseoso), como por

ejemplo: en la identificación del bromo era necesario que esté presente en forma

molecular gaseosa para que reaccione con la fluoresceína.

Siempre existe la posibilidad de que un oxidante o un reductor se manifieste en las

identificaciones interfiriendo en las reacciones selectivas y ocasionando una pésima

identificación, por ello siempre es conveniente trabajar con reacciones específicas.

Como por ejemplo: cuando se utilizo el 2°método en la identificación del ferricianuro,

la reacción de este ion con la solución saturada de acetato de bencidina no se manifestó

ya que la reacción es poco selectiva (puesto que muchos aniones oxidantes de la

solución problema a parte del ferricianuro actúan de un modo semejante así como

muchos reductores actúan sobre el ferricianuro). Puesto que nuestro producto fue

coloreado hemos llegado a la conclusión de que el existía yoduro- almidón en la

solución la cual es una reacción más sensible mostrando el siguiente mecanismo:

( ) ( )


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BIBLIOGRAFIA:

V.N. ALEXEIEV, Semimicroanálisis químico cualitativo,

Editorial: Mir MOSCÚ, paginas 553-577.

BURRIEL MARTÍ, ARRIBAS y otros, Química analítica

cualitativa, Editorial: THOMSON, paginas 935-941, 875-

897.

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