Analisis Cualitativo de Los Cationes Del Grupo II A

ANALISIS CUALITATIVO DE LOS CATIONES DEL GRUPO II A 1. OBJETIVO.  Separar e identificar a los cationes del grupo II A.(plomo, mercurio, cobre, cadmio y bismuto) 2. FUNDAMENTO TEÓRICO. El estudio del análisis cualitativo es un estudio de las vías y medios utilizados para identificar sustancias. Específicamente el análisis cualitativo inorgánico se refiere a la identificación de cationes (iones metálicos e ión amonio) y aniones (radicales de ácidos) presentes en sustancias y mezclas de sustancias. Una solución podría ser encontrar un reactivo específico para cada ión que diera una solución coloreada o un precipitado con uno y sólo un catión. Lamentablemente esto sólo es posible en un número limitado de casos, y el principal problema radica en la dificultad para eliminar las interferencias y perturbaciones a la reacción característica de un ión, que ejercen los otros iones. En conclusión, el camino más sencillo para identificar a un catión determinado es que este se encuentre solo, libre de otros cationes. COBRE Su utilidad se debe a la combinación de sus propiedades químicas, físicas y mecánicas, así como a sus propiedades eléctricas y su abundancia. El cobre fue uno de los primeros metales usados por los humanos. El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha ido disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los minerales más ricos y ha crecido la demanda de cobre. Hay grandes cantidades de cobre en la Tierra para uso futuro si se utilizan los minerales de los grados más bajos, y no hay probabilidad de que se agoten durante un largo periodo. De los cientos de compuestos de cobre, sólo unos cuantos son fabricados de manera industrial en gran escala. El más importante es el sulfato de cobre(II) penta hidratado o azul de vitriolo, CuSO4 . 5H2O. Otros incluyen la mezcla de Burdeos; 3Cu(OH)2CuSO4; verde de París, un complejo de metaarsenito y acetato de cobre; cianuro cuproso, CuCN; óxido cuproso, Cu2O; cloruro cúprico, CuCl2; óxido cúprico, CuO; carbonato básico cúprico; naftenato de cobre, el agente más ampliamente utilizado en la prevención de la putrefacción de la madera, telas, cuerdas y redes de pesca. Las principales aplicaciones de los compuestos de cobre las encontramos en la agricultura, en especial como fungicidas e insecticidas; como pigmentos; en soluciones galvanoplásticas; en celdas primarias; como mordentes en teñido, y como catalizadores. BISMUTO Es el elemento más metálico en este grupo, tanto en propiedades físicas como químicas. Se estima que la corteza terrestre contiene cerca de 0.00002% de bismuto. Existe en la naturaleza como metal libre y en minerales. Los principales depósitos están en Sudamérica, pero en Estados Unidos se obtiene principalmente como subproducto del refinado de los minerales de cobre y plomo. El principal uso del bismuto está en la manufactura de aleaciones de bajo punto de fusión, que se emplean en partes fundibles de rociadoras automáticas, soldaduras especiales, sellos de seguridad para cilindros de gas comprimido y en apagadores automáticos de calentadores de agua eléctricos y de gas. Algunas aleaciones de bismuto que se expanden al congelarse se utilizan en fundición y tipos metálicos. Otra aplicación importante es la manufactura de compuestos farmacéuticos. lustroso. de color blanco argentino con un ligero matiz azulado.4%. Se alea fácilmente con muchos otros metales como el oro o la plata produciendo amalgamas. no es una fuente comercial de metal.produce vapores tóxicos y corrosivos. los cuales por lo general contienen de 0. pero se oxida lentamente al rojo por vapor de agua. pero se oxida ligeramente cuando está húmedo. En el pasado. Cuando aumenta su temperatura-por encima del los 40 °C . El metal se combina en forma directa con los halógenos y con azufre. Es un metal noble. Es un metal singular con algo de parecido al cadmio. más pesados que el aire. en ocasiones puede ser pentavalente o monovalente. aunque es buen conductor de la electricidad. Los compuestos de cadmio se emplean como estabilizadores de plásticos y en la producción de cadmio fosforado. su vecino inmediato de grupo. tiene relación estrecha con el zinc. Forma rápidamente una película de óxido a temperaturas superiores a su punto de fusión. una columna de 76 cm define una atmósfera. El bismuto es inerte al aire seco a temperatura ambiente. pero es más semejante al oro y al talio. pero poco más duro que el estaño. el acetileno. Es dañino por inhalación. Su conductividad térmica es menor que la de cualquier otro metal. 13. El primero es un agente oxidante poderoso y el último un agente fluorante útil para compuestos orgánicos. frente al negativo de Cd (-0. Es incompatible con el ácido nítrico concentrado.53 g/cm3. Es uno de los pocos metales que se expanden al solidificarse. ingestión y contacto: se trata de un producto muy irritante para la piel. ojos y vías respiratorias. (sulfuro de cadmio). No lo ataca el agua desgasificada a temperaturas comunes. único mineral de cadmio. EL MERCURIO Es un metal pesado plateado que a temperatura ambiente es un líquido inodoro. selenio y telurio. con excepción del mercurio. El mercurio es un elemento anómalo en varias de sus propiedades.2 a 0. mientras que con agua necesitamos 10m de altura. el amoníaco. Casi todo el que se produce es obtenido como subproducto de la fundición y refinamiento de los minerales de zinc. un uso comercial importante del cadmio fue como cubierta electro depositada sobre hierro o acero para protegerlos contra la corrosión. Bi2O3. y se inflama al llegar al rojo formando el óxido amarillo. No obstante. blanco grisáceo. Es un metal dúctil. duro y quebradizo. No es buen conductor del calor comparado con otros metales. ya que su potencial redox Hg2+/Hg es positivo (+0.85 V). CADMIO Elemento químico relativamente raro. pero no con el hierro. Es el único metal de transición líquido con una densidad tan elevada. con el que se encuentra asociado en la naturaleza. La segunda aplicación es en baterías de níquel-cadmio y la tercera como reactivo químico y pigmento. Es insoluble en agua y soluble en ácido nítrico. Es más blando y maleable que el zinc. El bismutato de sodio y el pentafluoruro de bismuto son quizá los compuestos más importantes de Bi (V). Su estado líquido en condiciones estándar nos indica que su enlace . el cloro y los metales. En casi todos los compuestos de bismuto está en forma trivalente.El bismuto es un metal cristalino. El cadmio no se encuentra en estado libre en la naturaleza. pero no con nitrógeno ni fósforo.40 V). rectificadores eléctricos.4 °C y hierve a 1725 °C. ya que no formaba parte en la tabla de Dmitri Mendeléyev. que se empaña para adquirir un color gris mate.  Otro uso del mercurio se dirige a la industria de explosivos. cuyo símbolo es Pb (del latín Plumbum) y su número atómico es 82 según la tabla actual. por superstición e ignorancia. Cabe destacar que la elasticidad de este elemento depende de las temperaturas del ambiente. Su fusión se produce a 327. Es relativamente resistente al ataque de ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. el mercuriol. el yoduro mercúrico. de color plateado con tono azulado. inelástico y se funde con facilidad. y también ha sido notable su uso por los dentistas como compuesto principal en los empastes de muelas. ya que forma sales de plomo de los ácidos.  Hoy se ocupa en confección de espejos. Se utiliza también en instrumentos de medición principalmente termómetros (aunque cada vez es más frecuente el uso del galinstano) y tensiómetros. interruptores.   Como ornamento en pequeñas ampolletas. este último como antiséptico. enchufes. así como sales metálicas del ácido plúmbico. sino que contiene -por el contrario. Aplicaciones  Su uso más antiguo fue en alquimia para ser ingerido: el primer emperador chino. Otro uso del mercurio es en la denominada lámpara de vapor de mercurio como fuente de luz ultravioleta o esterilizador de agua. el cloroyoduro mercúrico. lo usaba como medicina pero eso solo deterioró su salud física y mental en lugar de mejorarla. . Se creía tal cosa porque es una sustancia liquida pero a la vez metálica (como hierro fundido) de impactante composición.  También ha tenido usos en medicina a través de mercoquinol (oxiquinolinsulfonato de mercurio) y del hidrargirol (parafeniltoniato o parafenolsulfonato de mercurio). lámparas fluorescentes y como catalizador. Este químico no lo reconocía como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular. aunque se disuelve con lentitud en ácido nítrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. reemplazando al vapor de agua de las calderas. por el bismuto de propiedades semejantes. ligeramente menos tóxico. o los extienden. Las valencias químicas normales son 2 y 4. Es una sustancia que no contiene ninguna parte mística como se creía antaño. óxidos y compuestos organometálicos. Es flexible. el hidrargiroseptol. las cuales distienden sus átomos. así como la iluminación de calles y autopistas.propiedades venenosas y destructivas no creadoras de buena salud en ningún aspecto. El vapor de mercurio se utiliza también en los motores de turbinas. etc. pero que ha sido sustituido hace poco tiempo (en los países más desarrollados).metálico es débil y se justifica por la poca participación de los electrones 6s 2 a la deslocalización electrónica en el sistema metálico (efectos relativistas). El plomo es un metal pesado de densidad relativa o gravedad específica 11.4 a 16 °C. al igual que otro muchos como el hidrargol. PLOMO El plomo es un elemento químico de la tabla periódica. de ahí sus atribuciones mágicas. Tiene la capacidad de formar muchas sales. El plomo es anfótero. La ductilidad única del plomo lo hace particularmente apropiado para esta aplicación. las que resultan útiles para introducir plomo en los acabados del vidrio y de la cerámica. Plinio el Viejo dice que en la antigüedad se escribía en láminas u hojas de plomo y algunos autores aseguran haber hallado muchos volúmenes de plomo en los cementerios romanos y en las catacumbas de los mártires. Pb(N3)2. mosquitos y otros animales que posean un exoesqueleto.E. ya sea la de teléfono. es el detonador estándar para los explosivos plásticos como el C-4 u otros tipos de explosivos H. Los arseniatos de plomo se emplean en grandes cantidades como insecticidas para la protección de los cultivos y para ahuyentar insectos molestos como lo son cucarachas. Los pigmentos que se utilizan con más frecuencia y en los que interviene este elemento son:      El blanco de plomo (conocido también como albayalde) 2PbCO3. de televisión. pero está decreciendo en volumen.Pb(OH)2 Sulfato básico de plomo El Tetróxido de plomo también conocido como minio. Se usan silicatos de plomo para la fabricación de frituras (esmaltes) de vidrio y de cerámica. (Highly Explosive). El uso del plomo en pigmentos sintéticos o artificiales ha sido muy importante. También se fundían en plomo muchos medallones. El silicatoeno de plomo (más conocido en la industria de los aceros blandos) Se utilizan una gran variedad de compuestos de plomo. Los caracteres de estos descubrimientos persuadieron de que eran de una fecha anterior al siglo VIII. porque puede estirarse para formar un forro continuo alrededor de los conductores internos.[4] En el Imperio romano las cañerías y las bañeras se recubrían con plomo o con cobre. una cruz y en 17 del mismo mes y año un libro de hojas de plomo escritas. como estabilizadores contra el calor y la luz para los plásticos de cloruro de polivinilo.Aplicaciones El plomo es uno de los metales que desde más antiguo conocieron y emplearon los hombres tanto por lo mucho que abunda como por su facilidad de fundirse. mascarones de fuentes.2 cm) de largo y 4 (10. El litargirio (óxido de plomo) se emplea mucho para mejorar las propiedades magnéticas de los imanes de cerámica de ferrita de bario. Se han encontrado en York (Inglaterra) láminas de plomo en que estaba grabada una inscripción del tiempo de Domiciano. La azida de plomo. como los silicatos. En la Edad Media se empleaban grandes planchas de plomo para las techumbres y para revestir la armazón de madera de las flechas o torres. los carbonatos y sales de ácidos orgánicos.[4] En la actualidad Su utilización como cubierta para cables.16 cm)de ancho con tres dobleces y entre ellos. Suponen que Midácritas fue el primero que lo llevó a Grecia. de internet o de electricidad. . etc. En 1754 se halló en la alcazaba o alcaicín de Granada una lámina de plomo de 30 pulgadas (76. cromatos de plomo. sigue siendo una forma de empleo adecuada. El uso de escribir en láminas de plomo es antiquísimo y Pausanias menciona unos libros de Hesíodo escritos sobre hojas de dicho metal. y había también fuentes bautismales de plomo. Sulfuro de sodio (Na2S) Ácido nítrico (HNO3) Ácido sulfúrico (H2SO4) Cloruro estannosos (SnCl2) Acetato de amonio (CH3COONH4) Ácido acético (CH3COOH) Amoniaco concentrado (NH3) Hidróxido de sodio (NaOH) Cromato de potasio (K2CrO4) Cianuro de potasio (KCN) Sulfuro de amonio (NH4)2S 4. luego calentar hasta que se observe una pastosidad. Disolver la pastosidad con unas gotas de agua caliente y filtrar(B). en una capsula de porcelana. MATERIALES Y REACTIVOS           Vaso de precipitado Varilla de vidrio Embudo Tubos de ensayo Piceta Gradilla Goteros Papel filtro Espátula Capsula de porcelana Reactivos            Equipo      Plancha electrica A la muestra entregada para la realización de la practica se le añadio gota a gota la solución de sulfuro de hidrógeno hasta que ya no se forme mas precipitado Filtrar (A) y lavar con agua. una mezcla calcinada de zirconato de plomo y de titanato de plomo. . PROCEDIMIENTO.Asimismo. 3. conocida como PETE. El precipitado se recupera del papel filtro con acido nítrico. está ampliando su mercado como un material piezoeléctrico. Seguidamente el filtrado obtenido en esta etapa. observar la formación del precipitado. al filtrado se le agrega cloruro de estannoso esto para poder identificar el mercurio.  Al tubo C añadir unas 2 a 5 gotas de la solución formada por hidróxido de sodio con cloruro estannoso hasta que se forme el precipitado. para poder identificar el plomo. 5. Después de la filtración (B) al precipitado se le añade unas 3 gotas de ácido clorhídrico concentrado. hasta la decoloración después agregar unas 3 a 5 gotas de sulfuro de amonio para identificar la presencia de cadmio. esto para poder identificar el bismuto. se le agrega amoniaco concentrado hasta medio básico (cuando la solución toma un color azul.  al filtrado que se obtuvo en la filtración B. 3 gotas de ácido nítrico concentrado.  La coloración azul del tubo A nos indica la presencia de cobre. posteriormente se calienta en una capsula de porcelana para luego filtrar. se le agregó una 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado. calentar y disolver con agua para posteriormente filtrar (C). Para el mercurio Hg+2 + H2S→ Hg S + 2 H⁺ Hg S + 2HCl → HgCl2 +2H⁺ +2NO3ˉ HgCl2 + 2 HNO3 → Hg(NO3)2+ 2H⁺ + 2Clˉ Hg(NO3)2 + SnCl2→ Hg Cl2 + Sn ⁺² +2NO3 Para el plomo Pb+2+ H2S→ Pb S + 2 H⁺ Pb S + 2HNO3 → Pb(NO3)2 + 2H ⁺ + Sˉ² Pb(NO3)2 + H2SO4→ Pb SO4 + 2H⁺ +2NO ₃ˉ Pb SO4+2(NH4)Ac→ Pb Ac2+ 2NH4⁺ +SO₄ˉ² Pb Ac2+2H Ac→ Pb Ac2 +2H⁺ + 2Acˉ Pb Ac2+K2CrO4→ Pb CrO4 + 2K⁺ +2 Acˉ Para el cobre Cu+2+ H2S→ Cu S + 2 H⁺ Cu S + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H⁺ + Sˉ² Cu(NO3)2+ H2SO4→ Cu SO4+2H⁺ +2NOˉ3 . REACCIONES. al tubo B se le agrega unas gotas de cianuro de potasio. luego agregar el cromato de potasio. lavar con ácido sulfúrico diluido.B. esta solución se separa en tres tubos A. Al precipitado obtenido se le añade 3 gotas de la solución formada por acetato de amonio y acido acético.C. se forma rápidamente un precipitado granulado de color negro. La pastosidad que se formo cuando se procedió a calentar el precipitado. Mercurio  Al precipitado cuando se añadió gotas de la solución formada por HCl. Y SnCl2 se formo de inmediato el precipitado de color gris esto nos indica la presencia de mercurio. Se calienta la solución que contiene al precipitado para poder liberar los sulfuros. del cual una pequeña parte se disuelve con el agua caliente y la otra parte forma un precipitado de color crema que nos va a servir para el análisis del mercurio. tenía un color verdoso. . Cuando a la muestra se le añade el acido sulfhídrico. cobre. al igual que la solución de sulfuro de hidrógeno. OBSERVACIONES      La muestra proporcionada para la identificación de los cationes del grupo II A es una solución incolora. HNO3. cadmio.Cu SO4+4NH3→ [Cu(NH3)₄] ⁺² + SOˉ²₄ Para el cadmio Cd+2+ H2S→ Cd S+ 2 H⁺ Cd S + 2HNO3 → Cd(NO3)2 + 2H⁺ + Sˉ² Cd(NO3)2+ H2SO4→ Cd SO4+2Hˉ +2NO₃ˉ Cd SO4+2NH3→ [Cd(NH3)₄]⁺² + SO4ˉ² [Cd(NH3)₄]⁺² +2KCN→ Cd(CN)2+2K ⁺ +4NH3 Cd(CN)2+ (NH4)2S→ Cd S +2 NH4 ⁺ + 2CNˉ Para el bismuto 2Bi+3+3 H2S→ Bi2 S3 + 6H⁺ Bi2 S3 + 6 HNO3 → 2 Bi(NO3)3 + 6 H⁺ +3 Sˉ² 2 Bi(NO3)3+3 H2SO4→ Bi2(SO4)3+6H⁺ +3NO₃ˉ Bi2(SO4)3+3NH₄ OH→2 Bi(OH)3+ 3SO4ˉ² + 3NH₄⁺ Bi(OH)3+3NaOH→ Bi(OH)3+3Na⁺+3OHˉ 2Bi(OH)3+3 SnCl2→ 2Bi Cl3 + 3Sn⁺² +6OHˉ 6. Se agrega mas gotas de acido sulfhídrico para poder obtener mayor cantidad de precipitado. el cual se sedimenta de inmediato. el cual nos sirve para hacer el análisis del plomo. bismuto. El filtrado obtenido se presenta como una solución incolora. cadmio y bismuto. pero al momento de añadir unas 2 a 3 gotas de cromato de potasio.   Asiendo un análisis de las observaciones realizadas. que inmediatamente reacciona y forma un precipitado de color blanco grisáceo. se observo la formación una pequeña cantidad de precipitado. el lavado. el cual nos sirve para el análisis del PLOMO. Cuando se añadió acido sulfúrico concentrado al filtrado que se obtuvo anteriormente. a la hora de obtener los productos indicados. el cual nos indicaba la presencia de bismuto en forma de cloruro de bismuto. Acido nítrico HNO₃ . pero según las observaciones y el análisis realizado afectaron en un mínimo porcentaje. el calentamiento. Entonces en el caso del mercurio se obtuvo un precipitado de color gris que correspondía al cloruro de mercurio. Se añadió a este filtrado. para añadir a la solución de color azul.  Desarrolle las fórmulas de los reactivos especifcos y de identificación del grupo II A. como por ejemplo al momento de realizar el filtrado. para el cobre se obtuvo una solución de color azul que pertenecía al sulfato de tetraamin cobre II y en el ultimo catión bismuto se notó la formación de un precipitado blanco grisáceo. CONCLUSIONES. en el plomo se obtuvo un precipitado de color amarillo que correspondía al cromato de plumboso. CADMIO  La solución azul se decolora cuando se le añade gotas de cianuro de potasio.  Se cometió una serie de errores al momento de realizar la experimentación. BISMUTO  Se prepara una solución de hidróxido de sodio con cloruro estannoso (solución incolora). estas nos indican que las coloraciones de las soluciones y los precipitados formados son propiedades valiosas para la identificación de los cationes. PLOMO  El cual se disolvió con la solución de acetato de amonio (gránulos de color blanco casi transparentes) con acido acético (solución incolora). pero cuando se agrega el sulfuro de amonio se observa la formación de un precipitado granulado de color amarillo pálido. se observo la formación de un precipitado coloidal de color amarillo. 7. COBRE  El color azul nos indica la presencia del cobre. 8. esto nos indica que la solución es básica. gotas de amoniaco concentrado hasta que se observo el cambio de color en la solución de incolora a azul. CUESTIONARIO. que se sedimenta rápidamente.   El filtrado que se obtuvo en esta etapa nos sirve para la identificación del cobre. 27. La precipitación  Demuestre por medio de los cálculos si se precipita o no el PbS de una solución saturada de PbSO 4 con pH 1.es/BCV/Tabla_periodica/mc.67 http://www.html . Carrasco luis QUIMICA EXPERIMENTAL editorial arcángel.35. Pag 66.5 cuando se satura con H2S. BIBLIOGRAFIA:    Rivera Gomez Alma Rocio Manual de laboratorio de Química Analítica pag. 9.Acido sulfhidrico H₂S Acido clorhídrico HCl Acido sulfúrico H₂SO₄ Acetato de amonio (NH₄)Ac Acido acético HAc Amoniaco NH₃ Cianuro de potasio KCN Hidróxido de sodio NaOH Reactivos de identificación Cloruro de estaño SnCl₂ Cromato de potasio K₂CrO₄ Amoniaco NH₃ Sulfuro de amonio (NH₄)₂S  ¿Cuál es la propiedad química que se utiliza para la separación del plomo del resto de los cationes.mcgraw-hill. NH4S NaOH. PbS. Cd+2. Bi+3 HgS. Pb+2. Bi+3 H2SO4 concentrado Desechar F SnCl2 Hg(NO3) 2 F Hg Cl2 PbSO4 NH4Ac. CdS. CuS.FLUJOGRAMA H2S Hg+2. Bi+3 Pb CrO4 F [Cu(NH3)₄] SO₄ Sol. HAc PbAc2 K2CrO4 NH3 Cu+2. SnCl2 Bi(OH)3 CdS precipitado amarillo BiCl3 precipitado gris . PbS. Bi₂S₃ F HgS. Color azul [Cd(NH3)2 ]⁺⁺ KCN. Cu+2. Cd+2. HNO3. Cu+2. Bi₂S₃ HNO3 Filtrado de se desecha HCl.H2O HgS F Pb+2. CdS. CuS. Cd+2.