UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

LABORATORIO: ANALISIS DE CATIONES DEL SEGUNDO GRUPO

CURSO: ANALISIS QUIMICO

ESTUDIANTE: APOLINARIO LLUQUE MARIA DELINA

CICLO: 2015-I

CODIGO: 20132724K

SECCION: S2

FECHA DE ENTREGA: 31/ 04/15

LIMA, PERU

1

INTRODUCCION

Los fenómenos de precipitación y disolución son de suma importancia en varios aspectos por ejemplo en los procesos de tratamiento de las aguas de uso industrial, ya que el agua de lluvia al caer puede disolver sustancias minerales de la tierra.

Existen varios procedimientos analíticos, los cuales se basan prácticamente en el mismo principio: los iones se precipitan de la muestra en análisis con un reactivo de grupo. Luego, por medio de la filtración, se separan los iones precipitados de los iones solubles. En este procedimiento los iones presentes en la muestra que sé está analizando se separan en dos partes: precipitado y filtrado. Utilizando los reactivos selectivos y adecuados, la presencia de los iones tanto en el precipitado como en el filtrado puede ser perfectamente demostrada.

Además si hablamos del reactivo precipitante, diremos que una secuencia de reactivos es más o menos selectivo si se produce con más o menos problemas. Un reactivo es específico (más selectivo) cuando reacciona con muy pocos cationes y aniones. Se van a llamar reactivos generales (menos específicos) cuando reaccionan con muchos cationes y aniones. Se puede cambiar la selectividad de un reactivo por tres diferentes métodos:

Por variación del pH: Ej. el H2S es un reactivo general que a pH neutro o básico

origina precipitados con casi todos los cationes del Sistema Periódico; sin embargo, a pH

ácido se produce un efecto del ion común, disminuye la concentración del anión S2- y sólo

precipitan a pH ácido los sulfuros más insolubles, que son los sulfuros de los denominados

Grupos I y II de la marcha analítica.

Por cambio del estado de oxidación: Ej. el catión Ni+2 origina un compuesto coloreado de

color rosado con dimetilglioxima, pero si tenemos en el medio Fe2+ con dimetilglioxima

genera un color rosado rojizo; sin embargo, si añadimos H2O2 el Fe2+ pasa a Fe3+, el cual no

reacciona con la dimetilglioxima y podemos detectar el níquel.

Enmascaramiento de cationes: Ej. el Cu2+ y Cd2+ son dos cationes muy semejantes; sin

embargo, se pueden identificar. Si añadimos H2S precipitan CuS (negro) y CdS (amarillo). Al

problema que contiene se le añade KCN, formando Cu(CN)42- y Cd(CN)4

2-, ambos incoloros.

Si añadimos H2S entonces el Cu(CN)42- no reacciona, ya que es muy estable; sin embargo, el

Cd(CN)42- es menos estable, reacciona con el H2S y origina CdS (amarillo).

Este y muchos otros conceptos los iremos entendiendo al llevar acabo los laboratorios en orden, y teniendo muy en cuenta cada procedimiento que se realice.

2

INDICE

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………….2

OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………….4

FUNDAMENTO TEÓRICO………………………………………………………………………….5

MATERIALES E INSTRUMENTOS……………………………………………………………….9

PROCEDIMIENTO Y OBSERVACIONES……………………………………………………….9

RECOMENDACIONES………………………………………………………………………………..11

CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………..12

CUESTIONARIO…………………………………………………………………………………………13

BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………….…………………….19

3

OBJETIVOS

Identificar cada uno de los cationes del segundo grupo. Conocer algunas características particulares de estos precipitados, a través de sus

colores, y gases que se liberan. Aprender el porqué de utilizar ciertos reactivos de grupo, y no otros, justificando si

hay otros efectos. Además relacionar el reactivo al inicio con los que se iran utilizando en secuencia.

4

FUNDAMENTO TEORICO

Segunda de Cationes:

Dado que el análisis cualitativo se basa en la separación de iones por medio de un reactivo general (o de grupo) utilizamos H2S en medio ácido para efectuar la separación de los cationes de la 2° división.

UBICACIÓN EN LA TABLA PERIODICA

El reactivo general es el H2S gaseoso o generado por hidrólisis de la tioacetamida (TA). De acuerdo a las propiedades periódicas de los cationes existen sulfuros más insolubles que otros, lo cuál permite agruparlos: los cationes más insolubles se encuentran en el 2° grupo y los más solubles en el 3° grupo. El CdS es el más soluble de los sulfuros de este grupo, por lo tanto, si se calculan las condiciones para su precipitación completa se tendrá la seguridad de que todos los demás sulfuros del grupo también lo harán. Para que la precipitación pueda considerarse completa debe cumplirse que la [Cd2+] no precipitada (es decir, la concentración de Cd2+ libre) sea a 10-5 M. Si consideramos que la [Cl-] = 0.5 M (debido al HCl agregado para precipitar el grupo I

5

más el HCl agregado en el grupo II para ajustar la acidez), podemos suponer que casi todo el Cd 2+

estará como CdCl42- (constante de inestabilidad del complejo Ki = 10-3).

CdCl42- Cd2+ + 4 Cl- Ki = [Cd2+] [Cl-]4 / [CdCl4

2-]

Entonces, si la [CdCl42-] = 10-5 M y la [Cl-] = 0.5 M, con estos valores, a través de Ki, resulta una Cd2+

= 1.6 10-7 M. Por lo tanto, la [S2-] será:

[S2-]mínima = KpsCdS / [Cd2+] = 1.6 10-28 / 1.6 10-7 = 10-21 M

El ZnS es el más insoluble de los sulfuros del grupo III, por lo tanto, si se evita que precipite también se evitará la precipitación de los demás sulfuros del 3° grupo. La concentración analítica máxima de cualquier catión en solución a analizar es 0.1 M, es decir, [Zn2+] = 0.1 M, el cual en su mayor parte está como ZnCl4

2- = 0.1 M, por los mismos motivos dados anteriormente.

Ki = [Zn2+] [Cl-]4 / [ZnCl42-] = 1.25 10-8

[Zn2+] = 1.25 10-8 x 0.1 / (0.5)4 = 2 10-2 M

[S2-]máxima = KpsZnS / [Zn2+] = 2.5 10-22 / 2 10-2 = 1.25 10-20

Para que se mantenga la condición de precipitación se deberá regular la [S2-]:

10-21 < [S2-] < 10-20

Para lograr esa [S2-] pretendida se debe regular la misma a través de la acidez del medio:

H2S + 2H2O S2- + 2 H3O+

Siendo la Ka1 = 10-7 y la Ka2 = 1,3x10-13 Kt = Ka1 . Ka2 = 1,3 10-20

Kt = [S2-] [H3O+]/ [H2S]

Si la solución está saturada: [H2S] = 0,1 M. Por lo tanto, reemplazando en la ecuación anterior:

Kt = 1,3 10-20 = [S2-] [H3O+] / 0,1 1,3 10-20 . 0,1 = [H3O+]2 [S2-] = Ki, donde en este caso Ki se conoce como producto iónico del H2S (similar a la constante de disociación definida para el caso de los complejos).

Despejando [H3O+] = {Ki/[S2-]}1/2, reemplazando [H3O+] = {1,3 10-21 / 1,25 10-20}1/2, se obtiene:

[H3O+] = 0,32 M

O sea que es necesario ajustar la acidez del medio al valor de [H3O+] antes calculado (0,32 M) para conseguir precipitar con H2S o TA todos los sulfuros del grupo II sin que lo hagan los sulfuros del grupo III. Esto representa haber logrado la precipitación de los cationes a través de un proceso de precipitación regulada o controlada en función de la acidez del medio.

Una vez obtenidos los cationes del grupo II al estado de sulfuros los mismos son separados en los dos subgrupos A y B basados en el anfoterismo que presentan los sulfuros de los cationes del II B frente a álcalis fuertes o sulfuros alcalinos.

Solubilidad y Precipitación:

Se entiende por solubilidad de un soluto en un disolvente la concentración que presenta una disolución saturada, es decir, en equilibrio con el soluto sin disolver.

Se puede decir que una sustancia en un determinado disolvente es:

6

Soluble si su solubilidad es igual o mayor a 0,1 M Poco soluble si su solubilidad se sitúa entre 0,1 y 0,001 M Insoluble si su solubilidad no llega a 0,001 M

Muchos compuestos iónicos son bastante solubles en agua. Cuando se disuelven se disocian completamente en sus iones. Es el caso, por ejemplo de yoduro de sodio, donde el proceso de disociación es completo:

NaI(s) H⃗ 2O Na+(ac) + I-

(ac)

Como sabemos, cualquier cálculo referente a esta reacción implica tener en cuenta, únicamente, su estequiometría. Es decir, que para este ejemplo, 1 mol de NaI proporcionaría un mol de iones Na+ y un mol de iones I-.

Sin embargo, otras muchas sustancias iónicas tienen una solubilidad muy pequeña; son prácticamente insolubles. En estos casos podemos hablar de un estado de equilibrio entre los iones disueltos, fase líquida (acuosa), y la sal sin disolver o precipitada, la fase sólida.

Para un compuesto de fórmula general AnBm, el equilibrio de solubilidad puede representarse por:

↓AnBm(s) ↔ n Am+ + m Bn+

Ahora, cualquier cálculo conlleva, necesariamente, además de la estequiometría de la reacción, el uso de la constante de equilibrio que se denomina constante del producto de solubilidad, Ks, o simplemente producto de solubilidad.

La precipitación de un compuesto iónico poco soluble puede tener lugar cuando se mezclan dos disoluciones en las que cada una de ellas contiene uno de los iones que forman dicho compuesto.

Así, el cloruro de plata, AgCl, es una sal de color blanco muy insoluble. Al mezclar una disolución de nitrato de plata, AgNO3, que contiene el ion Ag+ , con otra disolución de cloruro sódico que contiene el ion Cl-, se produce la precipitación del AgCl

Ag+(ac) + Cl-

(ac)↔ AgCl(s)↓

En la reacción no se escriben los iones NO3- y Na+ ya que no intervienen en el proceso, son

iones espectadords.

Constante Del Producto De Solubilidad

Incluso en las sustancias más insolubles hay siempre una pequeña proporción de partículas que pasan a la disolución. Este equilibrio, en las sustancias muy poco solubles, está claramente desplazado hacia la forma sólida no disociada.

↓AnBm(s) ↔ n Am+ (ac)+ m Bn+(ac)

7

Como en cualquier equilibrio heterogéneo, la concentración de la especie sólida puede considerarse prácticamente constante e incluirse en el valor de la constante de equilibrio, que adopta la siguiente forma:

Ks=[Am+ ]n [Bn− ]m

Sea una disolución saturada de sulfato de bario: BaSO4(s) ↔ Ba2+(ac) + SO4

2-(ac)

la expresión de la constante de equilibrio sería: Ks=[Ba2+ ] [SO42− ]

El producto de solubilidad, como cualquier constante de equilibrio, depende única y exclusivamente de la temperatura.

Mediante el concepto de cociente de reacción, Q, podemos establecer en qué condiciones se da el proceso de precipitación. Si:

Q < Ks, no se formará precipitado. Q > Ks, si se formará precipitado. Q = Ks, el sistema estará en equilibrio.

Relación entre Solubilidad y Producto de Solubilidad

Si llamamos S a la solubilidad en mol/L del compuesto AnBm, tendremos:

↓AnBm(s) ↔ n Am+ (ac)+ m Bn+(ac)

Concentración inicial C 0 0

Concentración en el equilibrio C - S nS mS

El producto de solubilidad: Ks=[Am+ ]n [Bn− ]m= (nS)n (mS)m = nn. mm.Sn+m

Y al despejar S: S=n+m√ Ks

nnmm

Esta expresión nos permite calcular la solubilidad del compuesto a partir del valor de Ks y viceversa.

8

MATERIALES E INSTRUMENTOS

Papel de tornasol 08 tubos de ensayo Una gradilla Una piseta con agua destilada Una bagueta Un embudo de vidrio Papel de filtro Reactivo muestra, y reactivos de procedimiento

PROCEDIMIENTO

Corregir la acidez de la solución inicial, si es necesario, que contiene todos cationes del grupo II agregue gotas de NH4OH 15N hasta neutralizar la solución luego añada HCl 6N en relación de 1 gota por 7ml de solución.

Observación: La solución coloreada inicialmente celeste pálido, se volvió azul a hecharle la base, y pinto el tornasol azul, pero luego al volverla acida se puso rosada. Indicando que estamos en el medio requerido.

Añada gota a gota Na2S hasta completar la precipitación. Filtre y deseche la solución pasante. El precipitado obtenido está formado por los sulfuros de los cationes del sub-grupo IIA ( HgS PbS Bi2S3 CuS CdS ) y por los del sub-grupo IIB ( As2S3 Sb2S3 SnS SnS2).

Observación: El precipitado era de color marrón muy oscuro, en la primera precipitación que hicimos, añadimos una segunda vez para descartar toda formación de más sulfuros, y efectivamente se volvió a precipitar pero esta vez de un color verde amarillento.

Transfiera el precipitado obtenido a un vaso con ayuda de unos ml. de solución amarilla de polisulfuro de amonio (NH4)2sx posterior mente llene el contenido de un vaso a un tubo de ensayo, someta este contenido a baños maría por unos segundos con agitación permanente. Filtrar.

Observación: La solución lavada tenía un tono un poco marrón.

Se obtienen dos resultados: Precipitado y solución. Observación: Al precipitar, la solución tenía un color amarillento, y el precipitado seguía marron, indicando el primero la presencia de las tiosales.

El precipitado puede contener HgS PbS Bi2S3 CuS CdS y la solución puede contener las tiosales (NH4)3AsS4 (NH4)2SbS4 (NH4)2SnS3.

9

Se trabaja primero con el precipitado.

a)- El precipitado se traspasa a un vaso con ayuda de unos ml. de HNO3 6N. Hervir ligeramente, filtrar. El residuo obtenido está formado por HgS y S0.

Observación: Al calentar la solución que parecía casi homogénea se formó un precipitado color amarillento, y la solución era transparente.

La solución filtrada puede contener: Pb (NO3)2, Bi(NO3)2, Cu(No3)2, Cd(NO3)2, esta solución debe ser recibida en un vaso, agregue unas gotas de H2SO4 9N y calentar la solución hasta observar el desprendimiento de abundante humo blanco, (realizar esta operación en la plancha de ataque. Enfriar.

Observación: Al añadir el ácido sulfúrico la solución se puso blanquizca. Y efectivamente se liberó un humo blanco.

Diluir ligeramente la solución, filtrar. El residuo obtenido corresponde a PbSo4, la solución filtrada contiene Bi2 (SO4)3, CuSO4, CdSO4, alcalinizar la solución con NH4OH 15N y observar la formación de un peculiar precipitado. Filtrar

Observación: Al añadirle el hidróxido de amonio la solución precipito un sólido blanco.

El precipitado corresponde a Bi(OH)3. La solución filtrada debe contener una coloración azul por la presencia del catión Cu que se encuentra como Cu(NH3)4SO4; añada gotas de KCN hasta decolorar la solución.

Observación: Al añadirle el KCN la solución celeste se puso transparente.

La solución final será tratada con gotas de Na2S hasta observar la solución de un precipitado que corresponde a CdS.

Observación: Al precipitar con sulfuro de sodio se observaron solidos amarillentos.

b)- La solución que contiene las tiosales es diluida ligeramente, luego es acidificada con gotas de HCl 6N, calentar ligeramente, filtrar y desechar la solución.

Observación: Se presentaron dos fases la sólida era marrón, y la solución era un color crema.

El precipitado obtenido puede contener (Sb2S5 Sb2S3 SnS2 AsS5 y S0).Traspasar el precipitado con ayuda de unos ml. De HCl 12N a un vaso, calentar ligeramente, filtrar. El precipitado contiene As2S5.

Observación: Al calentar el precipitado que fue lavado (marrón), la solución se formó precipitado, el cual al ser filtrado se observó una solución blanca.

La solución puede contener SbCl3, y SnCl4, se diluye la solución hasta que la concentración de HCl contenido se aproxime a 2,4N calentar la solución, luego añadir gotas de Na2S hasta observar la formación de un precipitado, filtrar en caliente. El precipitado contiene Sb2S5 .

Observación: Después de calentar la solución se puso un poco naranja, el precipitado tenía el color naranja claro.

La solución final debe ser diluida nuevamente hasta que la concentración del HCl se aproxime a 1,2N añada gotas de Na2S, observe la formación de un precipitado que corresponde a SnS2

10

RECOMENDACIONES:

Es recomendable lavar cuidadosamente los instrumentos de laboratorio para que en el

momento de la práctica no haya impurezas en estros materiales.

Debemos colocar el papel filtro dentro del embudo en forma de cono y adhiriéndolo a

las paredes de este con un poco de agua para que al momento de filtrar no se escape

nuestro precipitado.

Debemos de ser muy cuidadosos al momento de realizar las neutralizaciones, tratando

de no excedernos al momento de echar las gotas de reactivo a la solución, si no la

cantidad exacta para así lograr adecuado trabajo.

No tener contacto directamente con los vapores que se emiten al momento de

neutralizar la solución, puesto que podríamos inhalarlos y estos pueden llegar a ser

tóxicos para nosotros.

Para obtener una precipitación más apropiada de los cationes del segundo grupo es

más conveniente trabajar en un medio acido.

Se puede observar que a medida que vamos echando las gotas de reactivo mientras

más gotas echemos la coloración de la solución que se va formando va cambiando

ligeramente de color.

Se debe dejar precipitar por un momento para evitar que algunos cationes se

encuentren en el siguiente paso a realizar.

Los sulfuros de antimonio se disuelven debido al calentamiento de HCl concentrado,

mientras que los sulfuros pertenecientes al arsénico precipitan.

11

CONCLUSIONES:

Los cationes pertenecientes al segundo grupo que se encuentran en forma de sulfuros

dentro de un medio común pueden ser tanto solubles como insolubles.

La identificación de los cationes de cobre y cadmio, observados como complejos (más

estables), fue gracias al reactivo de KCN.

En comparación con el primer grupo de cationes el segundo requiere de unas

precipitaciones mucho más selectivas para su respectivo reconocimiento.

Los cationes que se forman debido al reactivo Na2S, son lo que forman los precipitados

más oscuros.

Para la separación de cationes en este grupo se requiere de mucho más precisión,

debido a que se forman soluciones más complejas.

El calentamiento de la soluciones no debe ser hasta que nuestro precipitado

desaparezca.

Al momento de calentar la solución no se requiere de una cantidad promedio de

tiempo, sino debemos calentar hasta el instante en que ocurra cierta variación en la

sustancia.

La solución final se separó en dos partes debido a que se podía obtener diferentes

cationes usando métodos distintos en la misma solución.

12

3ᵉʳ CUESTIONARIO

2ᵈᵒ GRUPO DE CATIONES

1.-

a) LA MUESTRA RECIBIDA ES UNA DISOLUCION ACUOSA ALCALINA QUE CONTIENE TODOS LOS CATIONES DEL 2ᵈᵒ,3ᵉʳ Y 4ᵗᵒ GRUPO. INDIQUE BREVEMENTE Y CON TODA CLARIDAD ¿COMO SE SEPARARIA TOTALMENTE EL 2ᵈᵒ GRUPO?

Primero nos aseguraremos de que la solución este en medio acido, es decir, que el papel tornasol este rosado, una vez listo el medio, añadimos el reactivos precipitante en este caso Na₂S, entonces en estas condiciones solo se precipitara los cationes del grupo II.

b) ¿QUÉ PRECAUCION SE DEBE CONSIDERAR DURANTE LA PRECIPITACION? Y ¿POR QUÉ?

En nuestro caso tuvimos que precipitar, la primera vez, con casi 30 gotas del sulfuro de sodio, y puesto que asumimos que no se había precipitado todo lo posible, añadimos más sulfuro, la segunda vez con 10 gotas pero esta vez a diferencia de la primera el precipitado ya no eta marrón, sino verde amarillento, por lo cual deducimos que hay algunos cationes que precipitan con más facilidad que otros en las mismas condiciones. En resumen la precipitación fue asegurarnos de precipitar casi todos los sulfuros grupo II, para poder identificarlos a todos, y que no se pierda ni uno en solución.

2.-

a) INDIQUE CON TODA CLARIDAD ¿COMO SE OBTIENEN LAS TIOSALES?

Las tiosales se obtienen al lavar el primer precipitado del experimento, con el polisulfuro de

amonio el cual disuelven a los sulfuros: Sn S, As 2S3, Sb

2S3 , quedando solidos aun los

demás 5 o 4 sulfuros que estén presentes.

Sn S + (NH4)2 S2 (NH4)2 SnS3

Sn S2 + (NH4)2 S (NH4)2 SnS3

As 2S3

+ 2(NH4)2 S 2 + (NH4)2 S 2(NH4)3 AsS4

Sb 2S3

+ 2(NH4)2 S 2 + (NH4)2 S 2(NH4)3 SbS4

13

b) ¿COMO SE SEPARA EL CATION ANTIMONIO DE LAS TIOSALES?

Cuando el SbCl3 está en medio ácido (HCl), al agregarle Na₂S, se forma un precipitado color naranja rojizo, que indica la presencia de Sb2S5.

3.- EL ACIDO SULFURICO H₂SO₄, COMERCIAL, CONCENTRADO, QUE ADQUIERE LA FACULTAD ES 18M. SE DESEA PREPARAR UN VOLUMEN DETERMINADO (V) DE H₂SO₄ 9N. INDIQUE CON TODA CLARIDAD ¿CÓMO PROCEDERIA?

Lo que podemos hacer es tomar un volumen V₁ de la solución de 18M, y añadirla en cierto volumen de solvente, V₂, talque V₁ y V₂ estén en relación de 1 a 4, la explicación es la siguiente:

n₁V ₁

= 18M la cantidad de soluto que contiene V₁ será la misma que en V₂, puesto que

solo estamos diluyendo, entonces si en V₂, la concentración es 9N, la molaridad sería:

N = MӨ → M = N/Ө = 9/2 = 4.5

Luego M = 4.5 = n₁V ₂

= 18∗V ₁V ₂

. Por lo tanto, despejando: 4.518

= V ₁V ₂

4.-

14Precipitado

Subgrupo IIA

Solución

Subgrupo II B

Tratar con (NH4)2Sx

Calentar y Filtrar

Solución

Cationes de otros grupos

Precipitado

Tratar con Na2S

Alcalinizar y acidificar

Solución con cationes del grupo II

15

Precipitado Subgrupo II A

(HgS, PbS, CuS, BiS, CdS)

Tratar con HNO3

caliente

Residuo

(HgS)

Solución

(Cu2+

, Pb2+

, Bi3

+

Cd2+

)

Identificar con agua regia

Precipitado

(PbSO4)

Solución

(Cu2+

, Bi3

+, Cd2+

)

Identificar con bencina

Tratar con NH3

en exceso

Precipitado Subgrupo II B

(AsS3, SbS3, (NH4)Sx)

Acidificar con HCl 6N

Residuo

(As2

S5, Sº)

Solución

(Sb3+

, Sn4+

)

Disolver con H2

O2

amoniacal

Precipitado

(Sb2

S3)

Solución

(Sn4+

)

Identificar con tiosulfato

Tratar con Na2

S

Precipitado

(As2

S3, Sb2

S3, SnS2

y Sº)

Tratar con HCl 12N

Identificar con AgNO3

Diluir hasta que [HCl] = 2.4N

Diluir hasta que [HCl] = 1.2N

Precipitado SnS2

Identificar con HgCl2

b) ESCRIBA LAS FORMULAS BALANCEADAS DE LAS REACCIONES EFECTUADAS

Grupo 2 frente al sulfuro de sodio:

Hg+2 + S-2 HgS

Pb+2 + S-2 PbS

2Bi+3 + 3S-2 Bi 2S3

Cu+2 + S-2 CuS

Cd+2 + S-2 CdS

2As+2 + S-2 As2 S3

2Sb+2 + S-2 Sb2 S3

Sn+2 + S-2 SnS

Sn+4 + 2S-2 SnS2

Precipitado frente al polisulfuro de amonio:

Sn S + (NH4)2 S2 (NH4)2 SnS3

Sn S2 + (NH4)2 S (NH4)2 SnS3

As 2S3

+ 2(NH4)2 S 2

+ (NH4)2 S 2(NH4)3 AsS4

Sb 2S3

+ 2(NH4)2 S 2

+ (NH4)2 S 2(NH4)3 SbS4

Los sulfuros en solución ácido nítrico, grupo IIA:

3PbS + 8HNO3 3Pb (HNO3)2 + 2 NO + 4H2O + 3S0

3Cu S + 8HNO3 3Cu (NO3)2 + 2 NO + 4H2O + 3S0

Bi 2S3

+ 6HNO3 2Bi (NO3)3 + 3H2S

3Cd S + 8HNO3 3Cd (NO3)2 + 2 NO + 4H2O + 3S0

- Grupo IIA frente al ácido sulfúrico

Pb(NO3)2 + H2SO4

Pb SO4 + 2 HNO3

16

Cu (NO3)2 + H2SO4

Cu SO4 + 2 HNO3

Cd (NO3)2 + H2SO4

Cd SO4 + 2 HNO3

2Bi (NO3)3 + 3H2SO4

Bi2 ( SO4 )3 + 6 HNO3

- Estos sulfatos frente al NH₄OH:

Cu SO4 + 4NH4OH Cu(NH3)4 SO4 + 4H2O

Bi 2(SO4) (ac) + 6NH4OH 2Bi(OH)3 + 3(NH4)2SO4

Cd SO4 + 4NH4OH Cd(NH3)4 SO4 + 4H2O

- Los sulfatos restantes frente al cianuro de potasio, identificando el Bi:

2Cu(NH3)4 SO4 + 10KCN + 8H2O 2K3Cu(CN)4 + 2K2SO4 + (CN) 2 + 8NH4OH

Cd(NH3)4 SO4 + 4KCN + 4H2O K2Cd(CN)4 + K2SO4 + 4NH4OH

- Identificando el Cd:

K2Cd(CN)4 + Na 2 S CdS + 2KCN + 2NaCN

Las tiosales del precipitados con polisulfuro de amonio (grupo IIB) frente al HCl:

2(NH4)3AsS4(ac) + 6HCl(ac) 3H2S(ac) + As2S5(S) + 6NH4Cl(ac)

2(NH4)3SbS4(ac)) + 6HCl(ac) 3H2S(ac) + Sb2S5(S) + 6NH4Cl(ac)

(NH4)2SnS3(ac) + 2HCl(ac) H2S(ac) + SnS2(S) + 2NH4Cl(ac)

- Identificando astato como sulfuro frente a más HCL:

Sb2S3(S) + 6HCl(ac) 2SbCl3(ac) + 3H2S

SnS2(S) + 4HCl(ac) SnCl4(ac) + 2H2S

5.- UNA DISOLUCION DE PbSO₄, CONTIENE 1.5 х 10⁻⁴ (iongramo/litro) DEL ANION SO₄⁻², SULFATO. CALCULE EL GRADO DE SATURACION DE LA DISOLUCION.

PbSO₄ → Pb⁺² + SO₄⁻²

C C

Kps = C² = 1.8 х 10⁻⁸ → C = 1.3416 х 10⁻⁴

17

S° = 1.3416∗10−4

1.5∗10⁻ ⁴ Х 100% = 89%

6.- CALCULE EL VOLUMEN DE AMONIACO PARA DISOLVER 0.3gr DE OXIDO DE COBRE. ρ (NH₃) = 0.958 gr/ml

CuO + NH₃ →….

Debe haber el mismo número de moles, para que haya reacción, entonces decimos:

W

M (CuO) =

WM (NH ₃)

→ 0.379.55

= W17

→ W = 0.0641

Pero ρ = WV

→ V = Wρ

→ V = 0.06410.958

= 0.067 ml

7.- ¿CUANTOS GRAMOS DEL ANION SULFURO S⁻², ESTAN CONTENIDOS EN 250ml DE DISOLUCION SATURADA DE CuS SULFURO CUPRICO Y As₂S₃, SULFURO ARSENIOSO.

Kps (CuS) = 3.2 х 10⁻³⁸ Y Kps (As₂S₃) = 4.1 х 10⁻²⁹.

CuO → Cu⁺² + O⁻²

C C

Kps = C² = 3.2 х 10⁻³⁸ → C = 1.789 х 10⁻¹⁹

As₂S₃ → 2As⁻³ + 3S⁻²

2C 3C

Kps = C⁵ = 4.1 х 10⁻²⁹. → C = 2.102 х 10⁻⁶

[S⁻²] = 1.789 х 10⁻¹⁹ + 3 х (2.102 х 10⁻⁶) = 6.306 х 10⁻⁶

[S⁻²] = nV

= n0.25

= 6.306 х 10⁻⁶ → n = W32.07

= 1.5765 х 10⁻⁶ → W = 50.56 х 10⁻⁶

18

BIBLIOGRAFIA

QUÏMICA ANALÍTICA-CUALITATIVA, Vogel, Arthur SEMICROANÁLISIS QUÍMICO CUALITATIVO V. N. Alexeiev QUIMICA 10a. EDICION, Raymond Chang.

19