Luna Rangel - Fundamentos De Química Analítica p401q

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FUNDJhf,IUNTOS DE QUITTIS.*. ñ.Nñ.IJTIC^*.

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Corregida y Aumentada

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Yasmin M, Carpintero Q.

Grupo Noriega de Editores

Contenido

CapÍtulo l. AnÉlisis prelimi¡rares Capltulo 2. Pruebas preliminares de identificación de elementoe al estado sóüdo

Capítulo Capítulo Capítulo Capitulo

35

3. Disolución de muestras que se encuentran al estado sólido

4. Aplicación de la MSA para 5. Aplicación de la MSA para 6. Reacciones específicas

Büliografía Indice alfabético

catiohes aniones

55 69

r41 175

275 27?

ll

Intro,ducción

Para la identificación de los elementoo que están integrando las substancias, se han desarrollado varios rnétodos considerando principelmente las característi.cas lisicas y guímicas que presentan o poseen éstas. Los métodos utilizados al presente son: Efectua¡ anilisis prelirninares en los que básieanrente se tornari en cuenta, las propiedades físicas gue tienen las substancias. 2. Pruebas preliminares de identificación, tales como: 1.

Ensayee a: la flama, la perla, por fusión sobre'carbón vegetal, y con el ácido sulfúrico en tu-bo cerrado y abierto.

.

Aplicación tle la Marcha Sistemática Analítica (MSA), para cationes y aniones.

4. Identificación de cationes y de aniones utilizando reactivos

específicos.

Estos cuatro métodos de análisis cualitativo, tienen la ventaja de que tanto reactivos como t'el material de laboratorio a utilizar". se pueden adquirir con cierta facilidad y 6¿l costo es relativamente bajo, además, ile que estos proceLos

dirnientos pueden ser efectuados por personas que terigan solamente conocimientos de químiaa a niyel medio superior, Por supuesto ya existen procedimientos

analíticos tanto cualitativos +omo cuantitativos rnás modernos que son mucho iaás rápidos, pelo que requieren el uso de flparatos e instrumentos cle alto costo y c'-ryo rnanejo requier-e cierta especialización. Estos métodos entré otros son los sigrrientes: IJ

l4

Introducción

Introducción

5. Método de los puntos de fusión,, 6. Por cristalización. 7. Por destilación fraccionada. 8. Por extracción simple y mfrltiple. 9. Cromatografía de papel o capa "delgada". Electroforesis de 10. CromatografÍa de

ll.

zona.

gases.

Cromatografía en columna de líquidos.

12. Cromatografía en gel. 13. Radiación electromagnética. Refracción. Dispersión. Polarización. 14. Espectrofotometría. 15. Espectrógrafo de absorción atómica. 16. Espectroscopía de resonancia magnética nuclear. 17. Espectrometría de masas. 18. Análisis electroqulrnicos.

El contenido de este libro incluye únicamente los primeros cuatro métodos de análisis cualitativo. El método de Análisie Preliminares consiste principalm6¡te en la observación de las propied máe de un elemento de or y

en

a su solubilidad r de la rayadurao sspecto, üafanidad, transparencia, opacidad" tranelucidez, iridiscencia, lustre, refracción, doble refracción, impresión al tacto, olor, sonido, sabor, densidad. fluorescencia, fosforescencia, triboluminiscencia, crist¡loluminiscen-

cia, termoluminiscencia, pleocroísno, piezoelectrieidad, magme¿¡mo y raüaceobre todo si ee trata de miner¡Ies. El método de Pruebas prelimin¡res de ldentilicación de sólidoe por medio del ensaye a la flama se hace para ciertos elernertos gue al llevarse a vaporüa,

tividatl, ayudsn bastante

ción emiten ondas electromagnéticas, algunas de l¡s cuales eetán entre los límites de la región consiste en la obten reaccionan con el te fusión sobre carbón o reductora y se aplica principalmente para su-bstanciae que contienen elernentos mrímicos metálicos. EI ensaye por medio del ácido sulfúrico consiste e¡¡ ia reacción de este ácido con la muestra, for.rnáudose con los cationes de ésta los sulfatos correspondientes y liberándose sus ,nioneE, los gue se

y olor. El procedimie¡rto de la MSA, requiere Ia separación de los ioneo de ra muestra en dos gmpos. un grupo contendrá a loe cationes y el otro, a los aniones y posteriormente estos grupos se suhüviden en subgrupos y finalmente la separación de cada uno de los iones para proceder a su identiñcación. identifican por su color

l5

El método de las reaccionee eepecíficas se aplica para identificar a un ion en presencia de otros iones, cuidando que éstos no interfieran, lo cual implica en algunas ocasiones que se hagan "marchas cortas". El método de la MSA y el de las reacciones especilicas, tienen sus pros y sus eontras. Como antecedentes de los dos últimos métodos, haremos una breve reflexión histórica sobre la evolución de cada uno de éstos. En 1840, Karl Remigius Fresenius, publicó su primera eüción sobre el análisis cualitativo de las substancia¡ el cual contenía ür esquema, el cual siguiendo su desarrollo llegaba a la identificación de los cationes de los elementos que entonces se conocían.

Robert Vilhelm Bunsen en 1878, publicó sus investigaciones que había hecho sobre el reconocimiento de los aniones buscando sistematizar la química anaHtica, con el fin de aiglar los elementos en forma de grupos conteniendo ciertos elementos y después proceder en particular a la identificación de cada uno de los iones contenidos supuestamente en cada grupo. En esa época, los reactivos que entonces ¡e conocían eran poco seiectivos haciéndose con frecuencia difícil el reconocimiento de un determin¡do ion al no poder evitar efectos tales como: interferencias, enmascaramientos o reacciones indeseables. Generalmente el aislamiento de un ion para hacer una identificación directa de un grupo o subgrupo, se hacía precipitándolo de la solución que lo contenía mediante un reactivo o menos frecuentemente, por destilación. Esta "marcha" se fue perfeccionando colaborando entre otros, el doctor F.P. Treadwell, el profesor'W.D. Treadwell, J.T. Dobbins y H.A. Ljung, hasta llegar con más o menos variantes a la gue se expone en este libro como "Marcha Sistemática Analítica" (IISA). En lo que se refiere a las Re¡ccionea Eepeclfieab, entre l9l0 y 1920 en base a los trabajos de microanálisis de Emich, Benedetti, Pichler y Feigl; ee inició la sietematización de una eerie de reacciones químicas más seuibles y a ls vez más específi,cas gue las utilizadas en la "marcha de Bunsen" llegándose a suponer que este mótodo habla quedado rebasado. Io cierto ee que se consiguió disponer de una serie de ¡eactivos para la mayoría de los iones, sobre todo en los que Ee encuentran en las ¡ubstanciae orgánicas. En 1960, el profesor G. Charlot y sus colaboradores logran la sistematización eir el uso de reactivos para poder identificar caei todoe los iones de los elementos, sobre todo, al lograr la eliminación de interferencias si éstas se llegasen a prósentar, por medio de fenónrenos de enmascarauriento o haciendo separaciones previas bien definidas para cada caso. Sin embargo, todavía no se ha logrado evitar el tener que hacer a vece6 unas "pegueñas marcha§" antes de proceder a una identificación direeta. Como ya se mencionó, existen a la fecha métodos máo modernos (los enumeradoe del 5 al l8), que son más rápidos pero oon las desventajas ya citadas. A la fecha, los métodoe de la IISA y el de las R.eacciones Específicas son conciüatorios, es decir, se cornplementan y según el tipo de muestra por analizar, los métodos se aplicarrin separadamente o juntos. A fin de apreciar las ventajas

I I

l6

Introducción

y desventajas de cada r¡no de estos métodos, haremos las siguientes comparaciones: Una determinación directa mediante una reacción específica es rnás sensible si se hacen las separaciones previas a su empleo. Pero esto no

eE

CAPruULO

r¡na regla general

ya que al efectuar las separaciones, se va'¿perdiendo algo" del ion por identificar y por lo tanto, disminuye la "sensibilidad de la reacción", inclueo ésta es

sfect¿da si hay otros iones presentes. Por cuantd a la "selectividad o preferencia" del ensaye, ésta es rnayor si el ion por identificar está aislado y tanto

II

fl lI

I

I I

I

I I

menor, si hay otros iones presentes. Esto involucra fenom.enos de enmascararnienes de gue sc brrsque un procedimiento más breve que el utilizado en la MSA, para consegu.ir la eliminación de los iones que interfieren. Por otra parte, no siernpre el método de las Reacciones Específicas es más corto o ret¡riere de menor tiernpo que el de la MSA ya flue en ósta al mismo tiempo gue se hace ia separación en grupos, se está delimitando el número de iones presentes, sobre todo cuando las reacciones de un grupo o subgrupo resultan negativas. En este caso, se descarta rápidamente la posibilidad de que existan ciertos iones en la muestra. Por otra parte, si de antemano se utilizan los métodos I y 2 (Análisis y Pmebas Preliminares), se tendrá en la mayoría de las veces, una muy buena información de los iones que pueden estar presentes, lo cual es conveniente tanto para la MSA como para el método de las Reacciones Especí{icas. Resumiendo, será conveniente utilizar las Reacciones EspecÍficas si:

to. Otra posibilidad

a)

La muestra sólo tiene uilo a tres elementos por identificar, siempre y cuando se hayan corrido loe ensnyes prelüninares.

á)

Como cornprobación de la existeucia de un ion gue está en d-uda, después

I

de haber aplicado la MSA. Cuando se trate de componentes que está¡ en la muestra como impurezar, se utilizará la ]IISA previamente para determinar los iones quo no están como impurezas. Para la identificación de impurezas convibne hacer "marchas cortas" especiales en función de loa iones gue estén presentes, de manera que se eviten las intcrferencias o enrnascaramientos.

ll

La IISA convendrá aplicarla en muestras dontle se sospeche que eonüene una gran variedad de cationes y aniones (información que se puede ol¡te¡rer

x

c)

Andlisis preli¡ninanes 4 u

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a E[

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5

utilizar previarnente los ensáyes prelirninares) y sea absolutamente necesario conocer todos los iones gue están en la mueetra.

atr

II

il:

La ma1'oría de las sales de sodio, potasio y amonio con excepción de las enumeradas, san blanrcas o intoloras y sorubles en agua. Todas ras sares de a-monio a una tempeiatura relativamenté alta y arguoa. irrcruso a ra temperatrrra am-

biente, se descompouen deeprenü"ndá olor a amoniaco.

l7

l8

Análieirpreliminaree

Compueetoe de

Compuestos de sod,in, pol,asio

y amnrio

hlor

Solubililnd (en agm)

Amarillo

solubles

Anaranjado a roJo

solublcs

Rojo

solubleg

Violeta

eolubles

Verde

solublee

Amarillo

ineolubles

Compuatos

Cromatos, M2CrOa y

ferricianuros de sodio

potaeio, M2Cr2O7

Ferrocianuros de aodio o potasio, IvI¿tPe(Cl$d Permanganatos de sodio,

o potaeio, Mllt[nO4 Manganatos de sodio, o potasio,'M2MnOa

Cloroplatinato de potaeio K2PtCl6 y el cloroplatinato de a¡uonio G-IIIdrPtCló

Polisulfuro de amonio, que

es

una mezcla de: (MIj2S2 + (NHd¿S¿

+

Amarillo

(NHr2Ss

Noto, la letra

Yoduro, PbI2, cromato, PbCrOa

Sulfuro. PbS peróxido (di6xido), PbO2

Minio, Pb¡O¿

Compuutos

Bromuro, AgBr. yoduro, AgI, arsenito, Ag&Oz y foefato, fu¡POt Cloruro, AgCl

Colnr

SolubiLid,ad (en agua)

Amariltro

insolubles

Café a negro

insoluble

Café rojizo

insoluble

Rojo

insoluble

plomo, soln blancas a incoloras e insolubles en agua. El cloen agus caliente. El nitrato Pb(NOB)2 y el acetato, Pb(C2H3O)2; ruro es soluble pero posteriormente se hidrolizan precipitando el hidrósolubilizarse tienden a

[¡s

demás sales de

xido, Pb(0H)z'

(pntpucstas de mercuria

yoduro ¡ercúrico, HgI2 y el cromato, lIgCrOa

medianamente soluble

M, significa cualquiera de los metaies, sodio, o potasio. dc phn

plamo

y litargirio, PbO

o potasio, Ms[Fe(CN)61 Dicromatoe de eodio, o

d,e

bismuto 19

hhr

Solubílidad (en

agn)

Rojo

ineolubles

Yoduro ¡¡ercuroso, Hg2I2

Verde opaco

insoluble

Sutfuro mercf¡rico, HgS

Café a negro

insoluble

Las demáe sales de rnercurio, son blancas y solubles en agua. El cloruro mercuroso, flgzClz y el cloruro amido-mercuroso, HgClNH2, son insolubles. los 6*¡d* 5e¡r solubles en principio pero se hidrolizan formando sales de aior blarrco

C.ol¡r

Solilbilidad (en ag,a)

Amarillo

insolubles

Blanco

ingoluble

Roea claro

solüle

Anaranjado

inaoluble

Sulfuro, fi2Ss y el yoduro, BiI3

Rojo

insoluble

Bicromato de bismutilo, @iO)sCr2O1

Café a negro

insolubles

y muestran reacción básica, El yoduro mercúrico y mercuroso, se solubilizan r, .rr.to de yoduro de potasio, KL

"r

Sotubilidad

Nitrato,

AgNOs

Ferricianuro, A&[Fe(Cfü61 Areeniato, Agy'*O¿

Sulfuro, Ag2S y cl óxido, Ag2O

Compuestos de bismun

y el trióxido, Biro,

Color

(en agua)

Café a negro

irrsolüles

Am¡rillo

insolubles

Las dernás salee de biomuto, son blancas e insoluhles en agua. El nitrato Bi(NOt)s, el cloru¡o BiCI3 y el acetato Bi(C2H3O)3; se hidrolizan precipitando los hidÍóxidos complejos. El yoduro, Bi[, es soluble en un exceso de yoduro de potasio, quedando de un color anaranjad,a la solución.

[¿s demás salee de plata, son blancos a ircolnras e i¡uolublee en agra. El cloruro, bromuro y yoduro de plata, Be descomponen por la acción do la luz, oscureciérulnse y quedando finalmente, plata metálica de un color gris a negro.

¡

I

20

Análiei¿preliminares

Compueatoe de Solubili.dnd,

hmpuatos de

cobre

C,olar

(en

agn)

funarillo

insoluble

Café rojizo

insolubles

OxiCo eúprico, CuO

Negro

insoluble

Sulfuro cúprico, CuS

Café a negro

insoluble

Yoduro cúprico, CuI2

aluminio 2l

Las demás sales de arsénico, son blancas a incoloras e insolubles en agua a excepción de los arsenitos y arseniatos de los rnetalés alcalinos. Todos los compuestos que se originan del óxido arsenioso, As2 O3, san \u.mamente l)enenosos.

Ferrocianuro cúprico, Cu2[Fe(CN)6] y el óxido cuprosor Cu2O

Fentasulfuro, Sb2S5 y el oxisulfuro, sb2os2

CuSCN y el ciaal aire, se oxidan parexPu€stos blancopero de color son cuprosos; nuro CuCN Las sales oscuro, insolubles. de color cúpricas las salee cialmente formándoee insolubles. Si ee himayorí amarillu e en su a o blnncas sor. cúpricas anhidras, Las eoluciones y solubles. a a'zul se vuelven aerd,e de un color dratan, aparecen concentradas de las sales cúpricas hidratadas, m¡elstran un color aerdoso I amaillenn; las soluciones diluidas, ¡tr. colar azul. El nitrato Cu(NO3)2, sulfato CuSOa y el acetato Cu(C2 H3 O2)2, son de color azul. El clomro CuCl2 es oerde; elbto' muro CuBr2 es pa,rda; el permanganato Cu(MnOa) 2 es ai.ol,eta, Todas son sales

El cloruro CuCl, bromuro CuBr, yoduro CuI, sulfocianuro

cúpricas solubles.

Coln¡

Solubilíd,ad (en agua)

Anaranjado

insotruble

Rojo a pardo

insoluble

Compuestos rJe anti¡nanio

Trisulfuro,

Sb2S3

Las demás sales de antimonio, son blnncas a amaillentos y poco solubles.

Solubilidnd Compuatos de eslaña

Colnr

(en agua)

Sulfuro estanoso,

SnS

Pardo

insoluble

Sulfuro estánico,

SnS2

Amarillo

insoluble

Solubilidnd Colnr

(en agua)

Suifuro, CdS

Ama¡illo

insoluble

Oxido, CdO

A-rnarillo-pardo

insoluble

Compuesns de cad,mio

Las demás sales de estaño" son blancas a intolnros y en su mayoría solulles etr agua. Las sales estánicas son muy poco solubles det¡ido a qqe se hid¡olizan fuertemente.

Las dernás sales de cj.o, sar. blancas a incolnras e insolubles, [¿e sales halo-

cl nitrito Cd[TOr2, nitrato Cd(NOJ2, clorato Cd(ClO3)2, sulfato CdSOa, acetato Cd(C2 H3 Oj2, tiosulfato CdSz O3 y sulfocianu¡o Cd(SCN)z; sor. blantas pero solubles.

Solubilidad,

genadas,

Ct:mpuestos de ersénico

Trisull'ulo, As2S3, pentasulfuro As2S5 y el arsenomolibdato de

Colnr

Amarillo

Solubilidnd. (en agua)

Cr.r(AsO2)2

Arseniato de plata, Ag3AsOa

(en agun)

Colnt

Azul brillante Alumiuato de cohalto, Co(AlO/2

(azul de Thénard)

Clomro -AICI3 (como sr¡l¡lim¿do anhidro puro)

Amarillo

insoluhle se

producen humos

en amhiente húme-

do

insolubles

amo¡úo (NHj3AsOa.I2MoO3 Arsenito cúprico,

Cornpuestos de aluminio

¡. -7L ¡J' Verde

insoluble

Café rojizo a rojo

insoluble

f,as demás sales de alurnirio, sor¿ bla,nc,7' a incol,oras y solubles en agua' a excepeiór¡ de los óxidos e hidro.ridos. La mayoría de las sales se hiüolizan fuertemente. Los alu¡nbres de fórmula general, M2 SO4'AI2 (SOJ3'f8II? O, en donde M2 puede ser: sodio, potasio o am.orrio: son solubles en egua.

22

AnÁlieis preliminares

Compueetos de

Solabilitad Compuestos de cromo

Oxido, Cr2O3 y el hidróxido, Cr(OH)3

Colar

(en agua)

Yerde

insolubles,

Solubiü&il Compuestos de manganeso

Color

(en agua)

Nitrato, Mn(NO)2 y compuestos hidrata1,2, 4 y ó moléculas de agua

Rosa a incoloro

aolubles

Blanco-rojizo

insoluble

Trifluoruro, MnF3 y el manganicianuro de potasio, K¡[Mn(CN)]ol

Rojo

solubles

Manganocianuro de potasio, K4[Mn(CN)6]

Azul

soluble

Violeta-rojizo

soh¡bles

Verde

solul¡les

dos con:

Cloruro, CrCl3

Verde

soluble

Trióxido, CrO3

Rojo

soluble

Yioleta-rojizo

soluble

Alu¡ubre de cromo y potasio, K2SOa.Cr2(SO)t24 H2O

hierno 23

Fosfato de manganeso y amonio, MnNHaPOa.H2O

La mayorla de las sales de cromo con número de oxidación de +3, Eon coloridas variando delaerde altialeta y se hidrolizan fuertemente. Las soluciones concentradas! presentan un color aerdc, las üluidas, una colorsción ainleto, y muy diluidas (una parte de iones cromo + 3 en diez mil partes de agua), ilaerd¿ azuloso. Los cromatos de: amonio, calcio, bario, estroncio y magnesio, son de color amaríllo y poco solubles en agua.

Permanganato.s de: sodio NaMnOa, pota-

sio

@nQ*y

calcio Ca(MnOa)2

Manganatos, M2MnOa; en donde M es el catión.

Solubilídad Cornpueins de cínc

Zincato de cobaltoo CoZnO2

hlor Verde de Rirunsnn

(en agua)

_

insoluble

fas dernás sales de cinc, son bktrcas a incolaros e insolubles. El cloruro, ZnCl2, nitrato Zn(NO3)2, sulfato, ZnSO4, bromuro, ZnBr2, ecetato, Zn(C2flx O)2, sulfocianuro, Zn(SCN)z y ei hidróxido, Zn(Oüz; son sales blancas pero solubles.

Compuatas de manganao

Tricloruro, MnCl3

hlar

Solubiii.¡lod (en ogn)

Pardo

insoluble

Pardo a negro

insolubles

Clottrro, MnCl2 eon 2, 4 y 6 rnoléculas de I L,ror ug", agua. Sulfato, IlnSOa.4H2O y los I permanganatos de: bario, Ba(MnOa)2 y I per) plata, AgMnOa.

Rosa fuerte a

pálido

Rosa pálido a

violeta

incolaras

y solubles, ta-

(en aguo)

Color

Sulfuro, FeS y el óxido FeO

Negro

-

insolubles

Verr.le a amarillo

solubles

solubles

Cloruro FeCl2 con: 1, 2, 4 y 6 moléculas de agua; cianuro, Fe (CN)z; ferrorianuro de sodio y e! de potasio Ma Fe(CN)6.lOlIoO cn donde M es el catión. El yoduro FeI2, bromuro FeBr2 y el nitrato Fe(NOj2.6112O

Verde-azulado

solul¡!..s

i¡solubles

Sulfato, FeSO4 eon: l, 5 ó 7 moléculas de agua. La sal de Mohr (sull'ato ferroso amónico hexahidratado) FeSOaNII/1SOa-6IJ2O

Azul rle Turnbull

ir¡soluble

l4r

s"rr MnS; silicato, MnSiO3, car6oI Sulfuro, nato, natr MnCO3; foefato mangánico, I I MnPO4.2H2O ru¡ y los permanganatos no

a

Solubili&il

hmpu,utos de hie¡o, femsas (Fe*2)

Oxido. MnO, dióxido Mn02,

trióxido, Mn2O3, tetróxido, Mn2O4 y eptóxido, Mn2O7.

Las demás sales manganosas, (Mn+2), son bLancas

les como: acetato Mn(C2H3O/2, oxatato ItInC2Oa, bromuro M.rB"r, sulfocianuro Mn(scN)2 y el yoduro MnI2. El hidróxido Mn(oH), es blnnco de aspecto gelatinoso e insoluble. I¿s sales manganosas rridratadas muestran rrru "olu.uci6n ro.sa.

t:'l'"::

alcglinos, Ltr

_t

_1

Compueetos de

24 AnálieiePreliminares

C,ompuans

Sulfuro,

fu

hieno, fénicas (Fe+3)

l'e2S3

Cloruro, FeCl3 y acetato' Fe(C2H3O/6' (OtI)3, (propiamente es el trihid¡oxihcxa'

Cohr

insoluble

Pardo-rojizo

solubles

Sulfato, Fe2(SOi3

Amarillento

eoluble

Ferricianuro férrico, Fe[Fe(Ch)ol

Verde claro

insoluble

Yerde oscuro

insoluble

Azul de Prusia

insoh¡ble

Oxido, Fe2O3 y el hidróxido, Fe(OH)3

Pardo-rojizo

insolubles

Sulfocia¡ruro Fe(SCN) y el bromuro,

Rojo sangre a

solubles

Ferrocianuro férrico, Fea[Fe(CN)6]3

Verde

insolüle

Oxido, CoO

\rerdoso a negro

insoluble

Sulfuro, CoS

Negro

insoluble

Azul pálido

soluhle

Violeta

aolubles

Rojo

solubles

Rojizo

insolubles

Rosa

insolubles

Rosa a rojo pálido

soluble

Silicato, CoSiOa

Violeta

insolüle

Cianuro, Co(CN)z

Pardo

ingoluble

Azul oscuro

soluble

Colar

Solubilidad, (en ogua)

Oxido, Co2O3

N"gro

insoluble

Hidróxido, Co(OH)g

Pardo

insoluble

Fluoruro, CoF3

Pardo

soluble

Rojo pardo

insoluble

Cioruro, insolubles

Tetracarbonilo, Fe(CO)¿

Solubilidnd, (en agun)

cobalnsu ¡C,o'z) Eerrocianuro, Co2[Fe(CN)61

Verde amarillento a negro

Blanco a amarillo

nonacarbonilo, f e(CO)q

FeBr3

oscr¡ro

Nitrato nonüidratado' Fe(NO3)3'9H2O Y el alumbre,

Violeta

cobfu, Colnr

Solubilidnd, (en asur)

cetato férrico) Fosfato düidratado FePOa'2II2O el

Compuaas dc

solubles

cob¡lto

CoC12

Cloruro, mono y ühidratado Cloruro hexahidrat¡do y el nitratohexahidratado, Co(NO3)2.6H2O Carbonato, CoCO;

Hidróxido, Co(OI{)z y el oxalatodihidratado, CoC2Oa.2H2O Sulfato heptalúdratado, CoSO4.?H2O

El ion complejo, sulfocianuro cobaltoeo, [Co(SCN)a]

-'

25

NÉIaFe(SOa)2'I2H2O

Cobálticos (Co*3)

de cristales de un [.a mayoría de las sales ferrosas §e Pre§entan en forma Son poco estables cln¡o' a'atl de ésta col *,i" cl*o. En solución acuosa 'rean

"olo,

con el sire pasando a al estado aólido y en solución 8cuo88, §e oxidan lentamente medio se hace ácido' si el solubles poco que 8on las sales félTi corre§Imndientes lo mismo amorilla-pardo color ,n muestran fá.i.ur(,ri hidrataree,

t , ,"t",

qrre al estar en solució[ acuo§a' en su rnayoría I¿s esles cobaltosas eon las más abturdantes y las arhidras ton son §olusu mayoría En ro§o' color un de color azwl.lasbidratadas presentan CoS2O3' y tiosulfato CoI2 el ,voduro por ejemplo el acetato io(C2H30)2,

bles,

(Ver tabla Compuestos de cobalto)' [,as sales cobálticas son rnenos estables pero los tables y Preeentan diversas coloradiones que vari ,"ír, aminadae de cobalto, muettran colores que van lel parcln al uioleta

U.

pasandoporelrojo,anaranja'da,rosa,amarillay»erde'(VertablaCornpuestosde

Ferrocianuro, Cotpe(CN)ol¡

La mayoria de las sales de níguel anhidras, son de color ama¡illo. Las hidratadas son de color oer¿e. L¿s soluciones acuosas muestran un color l)erbso. De los compuestos de bari.o; el crornato, BaCrOa es anarillo e insoluble en agua" El bromuro, BaBr2 y el yoduro, BaI2 son de eolor blnrco y solubles en agua. Las dernás sales de bario, son blnncas a incolaros e insolubles en agua, tales como: óxido BaO, hidróxido, Ba(OII)2, sulfuro, BaS, sulfato, BaSOa, peróxido, BaO2.

cobalto)",

&

Compuestos de calcio, esttoncio y magnesio 27 Análisis Prelimiraares Solubílídad ComPuestos

Colar

(en agua)

Verde

soluble

Verde claro

insolubles

Verde esmeralda

soluble

Amarillo-verdo¡o

insoluble

Pardo a negro

insolubles

ilc níquel

Cianuro N(CNI2

Hidróxido, Ni(OH)2, el carbonato' NiCOs y el fosfato, Ni3PO4)2 Nitrato hexahidratado, Ni(NO3)2'6H2O Sul{ato, NiSOa Sulfuro NiS, hidróxido niquélico' N(OH)3 Y el óxido, NiO

fluoruros

Todos insolubles, a excepción de: bario Ba(OH)2, estroncio Sr(OH)2 y de los metales alcalinos. El óxido de calcio, es algo so-

luble.

Todos iruolubles a excepción de: amonio, metalee alcalinos y alcalinotérreos.

§ \

§a nitrito' Ba(NO)2; niEato' Ba(NOJ¿; carbonato' Sales blantospoco §oluble§ son:

g"áort fl,roÁro,

BaF2 Y oxalato' BaC2Oa'

aciones fuertes como el rojo-ttioleta son demás sales de estos metales; las les.

Todos solubles en agua. Son moderadamente solubles los sigrrientesr Perclorato de amonio, NtI4ClO4, de potasio, KClOa, nitrito de plata, AgNO2 y acetato de plata Ag(C2H3Or.

permanganatoo Todos,solubles en agua a excepción de: plomo, PbSOa, bario, BaSOa, y eetroncio SrSOa. El de calcio, CaSOa y el de plata, AgsSO¿ son moderadamente solubles.

s t§

I;a mayoría insolubles. Solubles los de: amonio, (NI{)2CrOa, cobre, CuCrO4, calcio, CaCrOa, magnesio, ItIgCrOa y de los metales alcalinos, Todoe los cromatoE son solubles con los ácidos, pa-

a

saudo a los ücromatos correspondientee. Arsenitos,

ogenadas,

areeniatoe,

y nitratos' lubles, lo misrno que los nitritos SrO es estroncio' de óxido El ,or rolrbl"r. de c yodato salee: las Son insolubles

bles.

e§ de los compuesto§ que §e conoceu' Y es el siguiente:

Otro a tomando

o

nitritos, nitratos, percloratos y

Q

ue número de oxidación de +1' cloruro CaCl' Yoduro de CaI así

magnesio

§.

Acetatos, cloratos,

§

y magnesio 1.1 Compuestoe de calcio, eetroncio

Todos insolubles en agua a excepción de: plata AgF, anronio, NHaF y los de los metaleE alcalinos;

boratos, carbonatos. cianuros, ferrocia¡¡uros,

Todos insolubles, a excepción del amonio y metales alcalinos. Todos son solubles en ácidos diluidos, a excepción de algunos cia-

nuro8, ferro y ferricianrrros

ferrieianuros, oxalatos,

forfatos y sr¡lfitos Solubilidad

kn

agua)

La mayoría solubles, a excepción del: Iluosilicato Ce bario.

Todoslosclorurossonsolublesaexcepcióndeldeplata'AgCi' Hg2Cl2 y el de piomo' PbCl2'

^"".r.ouo' de:

;;;

BaSiOaF y los de los mctales alcalinoo. Son insolubies lcs sulfocianuroe de plorno, Pb(SCN)2, plata, AgSCN y mercúrico Hg(SCfü2. tr¡molubles también los tiosulfatos de plomo, PhS2OJ y plata, Ag2S2O3.

Todossonsolubleseuaguayenlosácidosdiluidoe,aexcepeión estánico' Dnr4' merc(¡¡ico, HgI2, bismuto, BiI3 y éxcepción del rnercú'

solüles eu aeir¡a y ácidoe diluidos' a Ii;B", qr," es-m"áet"'lamente sol.ble

'f,cdos

Fluosilicatos, sulfocianu:ros y tiosulfatos

Todos irmolubles, a ercepción de los silicatos sirrples de los meteles aleali¡ros. Con los áci
también es insoluble.

28

Otrae propiedadee

frsicas 29

AntÁlisie Preliminarea T¿s son

y fuertemente electropositivos

comPuestos ada al estar en solución' o su§ soluciones son

haciéndose insolude antimonio' bis-

prrno

bles. Esta propiedad §e Preeenta ciantlros' muto, algunos sulfuros y

1.2 Otrao ProPiedadea fieicas

RefrauiÁn. Los compuestos o miuersles no-metálicos que refractan la luz, es decir, que desvían la dirección de los rayos luminosos, lo hacen de acuerdo con su ínüce de refracción. El indice de refracción es el cociente que resulta de diüdir el seno del ángulo de i¡rcidencia enne el eeno del ángulo de refracción de un rayo luminoso gue atraviesa la superficie de separación de dos medios diferentes, Se conocen los ínüces de refracción de muchos minerales lo gue ayuda grandemente a su identificación. Doble refracción. Esta propiedad física la presentan todos los conpuestos que

cri+

taüzan en la clase óptica denominaü crísnlns anisótropos- en la cual, la velocidad de la luz generalmente vaúa con la dirección de la übración. En estas eubetancias, un rayo de luz al penetrar en un cristal es dividido en dos rayos de luz que sigu.en caminos diferentes en el interior de éete. Uno de los rayos se refracta obedeciendo las leyes de la refracción denomin¡indole rayo ord,hwb y al otro, como ra)/o extraardirn¡ío. Estos dos rayos pueden polarizarse (anularee) en planos

que pueden ser: Terro-

minerales lu'ro§a .r,§to etc' amorfat talina, identific h en ;;;;;

Aspectn.En los sa, pulverulenta,

as que ayudan enors minerales Y rocas'

y conpresentan los minerales no-metálicos tres reconocen Se ayor o menor proporción'

l,

perpendiculares entre sl.

vltrea' reticulada' cris-

como lura substancia transparente'-cuando Trararencia Se considera la substsncia ;;;;;i;tidad al obaervarlo e travé§ de

un objeto es vieüle

P o

esquinas ¿eja pasar la luz' salvo en las

un objeto puesto detrás' es nula' pueeto transmite la luz' pero el objeto

Imprai.ón al tacta. Se pueden reconocer algunas substancias al palpar un pedazo o una cantidad de muestra lo sufrcientemente grande como para "sentirla", ya sea áspera, lisa, unfuosa, cortante, prmzante, blanda, dura, adherente, aedosa, etc.

Olor,l-a determinación exacta del olor que desprende un compuesto caracterlstico en algunas substanoias, proporciona un información definitiva de identificación. Existen cornpuestos que al eetado gase(leo, ttdesprenden olor". A veces, sólo es necesario frotar fuerte¡rente ls m¡restra entrelos dedos para percibir su olor. En otros caso§, se hace necesario calentar o atacar la muestra co¡r ácido sulfúrico. Teniendo cierta experiencia, se pueden reconocer varios aniones que existan en una muestra por meüo del ácido sulfúrico.

U de

Sonido. Por medio del sonido que producen ciertas substancias al golpearlaa, éatas se pueden separar. Propiedad quc sobre todo muestran los metales y aleacio-

detrás, sólo se percibe borosamente'

Por ejemplo, aceros, fundición gris, bronces, latones, etc. Todos los carbonatos reaccionan con los ácidoe pero algunos lo hacen tan débil¡nente que apenas se puede ver el desprendimiento del dióxido de carbono (por las Irurbujas que forma), Conviene entonces, acerear al oído eon cuidado, el recipiente donde se efectuó la reacción, para percibir el sorido gue produce el nes metálicas.

colores cuando se descomponen la luz en varios Iri)rliucettcia.Algunos.cristales fuente lu¡rinosa' posición cor respecto a una observan en determinada

!'wtr"-.Est la

i;"Jj;ffi:H"l*:

reflejan

nperlado,

desprendimiento del gas.

gr.aaoso,

los lustres

Saáor, Algunos compuestos sc pueden reconocer,

prollando con la lengua canti-

trensparente' r(epende báti'

dades muy pegueños. Los sabores puqden ser agrio, acre, salado, dulce, alcalino,

menos

ácido, amargo, desabrido, refreecaote, etc. No es reeomendable que efestúon esfa prueba p€rsonas que no tengrn experiencia en este medio de identificación ya

a aubstancia o mas alto es éste' la eubstaneia máe ¡damantino'

¿6

30

Análiaie preliminaree

Otrae propiedadee

gue existen compuestos que al¡n en cantidades mínimas (unos miligramos), si ron mortales. Por ejemplo: Sales de cianuro, anénico, tnercurio, etc.

se ingieren,

Densidad,. En el caso de los minerales, esta propiedad es muy notable ya qu€ con

liecrrencia sólo basta sopesar con la mano y observar al mismo tiempo sir aspecto físico, para determinar con una cierta seguridad a gué grupo de especies mirreraló6icas corresponde la muestra. Por ejemplo entre los minerales muy pesados y con un aspecto bien definido, tenemos los siguientes: Casiterita, SnO2 (dióxido de estaño); molibdenita, MoS2 (sulfuro de molibdeno); scheelita, CaVOa (tungstato de calcio); minerales de plomo, oro, plata y platino nativos, etc. Los minerales con una densidad muy baja son: magnesita, MgCO3 (carbonato de magnesio); halita, NaCl (cloruro de sodio); carbones minerales y vegetales, azufre nativo. etc, Para la determinación exacta de los compuestos y minerales se utiliza la balanza dc lolly.

il lt

Dureza, L,a resistencia que presentan al ser t'rayadas" las suhstancias es una cualidad propia de todas aquellas que se encuentran al estado sólido. En la práctica, ee hace uso de una clasificación de durezas que es la siguiente: Con la uña, se pueden rayar sólidos que tienen una dureza de 3 (de acuerdo con la escala dc durezas de Molu), Con unn naaaja, substancias cuya dureza está entre 3 y 6. Con una liñn o eyneril, aguellas substancias cuya dureza está entre ? y 8. Como ya se ha indicado, los números de dureza citados corresponden a una arbitraria de durezas llamadas de Mohs que éste elaboró. comparando entre sl diversos minerales v compuestos gue se clasificaron de la siguiente manera: escala

lll

Núm.

It It

Substancio.

I

I/eso (sulfato de calcio), CaSOa.2H2O; sal común, NaCl

2

Cabira (carbonato de calcio),

3

Fluorit,a (fluoruro de calcio),

lI t!

t

CaCO3

4

Catr'2

Apatita (fosfato y fluoruro de calcio). Ca¿(CaFXPO¿)¡

)

Feldespato ortoclasa (silicato doble de aluminio

6

Gnno

y porasio), KAlSilOs

(di6xido de eilicio en cristales), SiO2

Topacio (silicato doble de aluminio y flrlor), AlF.SiOl

8

Corindón (zafiro blanco, óxido de aluminio puro), Al2O3

I

Diamarúe (carbono puro en crietales del sistema hexagonai)

IO

En la mayoría de los minerales conocidos, se han determinado sus durezas utilizándose estos valores para identificar hasta cierto punto, a quó mineral

o

grupo de especies mineralógicas pertenece la muestra.

Algunos minerales y compuestos tienen propiedades físicas más específicas, tales corno: fluorescencia, fosforescencia, triboluminiscencia, termoluminiscencia, pleocroismo, piezoelectricidad, magretismo, radiactividad, etc. Muy brevernente describiremos en gué consisten estas propiedades físicas. Flwracencia^ Es la emisión de luz por un cuerpo mientras éste se encuentre sometido a una radiación electromagnética directa, la cual puede ser por rsyo§ ultravioleta' catódicos, beta, x, etc. La fluorita caF2, es ,r, tipo con ^io..oi eeta propiedad. Fosforescencia. se presenta en una aubstancia cuando ésta sigue emitiendo ondas electromagnéticas üsibles (luz), por cierto tiempo, a pe'ar de gue haya cesado la exposición de la substancia a las radiaciones electromagnéticas. Mineral tipo:

calcita.

Tibolutniniscencio. ciertas substancias se hacen luminosas cuando se rayan o fro:

tan. Esta propiedad la tienen los no-metáricos anhidros con buenos crucero. Muestra tipo: diamante.

il*o.

d"

crisnlnlunriníscencío. algunas substancias desprenden cierta luminosidad cua,do empiezan a cristalizar de u'líguido madre. El trióxido arsenioso es uno de esios compuestoe, As2Sj,

d¿

dureza

Tabo lmetasílicato ácido de magresio), H2ÜlgSi¡2

fíaicas Bl

hrmolurnini^scencia, Algunos compuestos o minerales cuando se calientan, tienen

la propiedad de emitir luz. Mineral tipo: apatita.

Pl¿ocrobmo, Algunos minerales poseen una absorción selectiva de la luz en diferen. tes direcciones cristalogrrificas, y de esta ma[era, present¿n diversas coloraciones

cuando se examinan bajo una fuente luminoea en diversas pooiciones. Min¿ral

tipo: turmalina,

HeAl*(BOH)2.Si4Ore"

Piezoelectricida.d Ciertos cristales se diiatan a lo largo tle un eje y se contraeü en el eje perpendicihr al anterior cuando §e encuentran elr un campo

eléctrico. También se presenta el fenómeno inverso, es decir, se obtienen earg^as eléetricas de eignos contrarios en las tliferentes caras o planos del cristal se somete "r"rr-do éste a un esfuerzo por compresiórr o tensión. Este efecto es el principio del funcionaruiento del resonadar piezoelécrrico, del osciradnr po, ,"ronanria, del piezomicrófono, etc.. D[uestra tipo: cristal de cuarzo, SiO2.

32

Anátfui. preliminares

Otras propiedadee

físicaa

AB

Magneti"smn. Algunos mineralee en su estsdo

I

natural ron capaces de ser ¡trafdoe por un imán, es decir, tienen propiedadee mapéticas. Ot¡os minerslee, en el, sG comportan como imanes. Todas las aleaciones de carbono y hierro (aeeroa) exhiben propiedades magnéücas a la temperatura ambiente. Muestras tipo; mag-

neüta, Fe3Oa; pirrotita, FeS, aceros al carbono.

II

il

Radiactiuüiad. Esta propiedad la presentan todos los minerales y compuestog que emiten: rayos alfa, beta o gama. Ios isótopos radiacüvog naturales o artificiales,

emiten también radiaciones. L¿s rediaciones alfa y beta ionizan el oire e sionan Ia¡ películas fotográficas.

i-p""-

elcolnrrrr., propiedad fiaica muy innportante, tarto para la identificación de muchos compuestos, como en la determinación del cu¡'so de muchas reacciones, daremoe a continuación una breve idea acerca del origen del color y sus variaciones en la6 subctancias. tvot¿. siendo

ll

I

[,a absorción de una raüación visible o ultraüoleta (ondas electromapéücas), en una eubstancia. causa la excitación de sus átomos y e:,r particular la excitación de sus electronee, por lo cual se verifican sahos de éstos ¡ niveles de energía menos eatables.

Ia

energía de la radiación absorbida por un electrón eg

periféricos de los iones. Si las

trayectorias deformadas

crecen, disminuirá su energía de enlace con res_ pecto al núcleo y la luz üsible p.ede obrigar a estos electrones a efectuar saltos e¡rán-

ticos al absorber una determinada enárgía que corresponda a zonas discretas y coloreadas del espectro visibre. como rie.,rriado de toio complementario. En general, Ios cationes "r,o,rpur""it .oto. actrian como deformadores de las tra_

yectorias de los electrones de los aniones; sin embargo, también puede

verificarse lo contrario' sobre todo cuando er catión contiene orbitares de ra forma d incompletos. Además de lo anterior, es muy posible qo. t" .""g" y .rli. a" U,

iones que se unen, influya en Ia deformación iónica. O" _rri""u "i qr", .i"rdo l" carga y el radio funciones periódicas, es comprensible gue exista ,rou Iógica entre el color que pres.ntan argunos precipitados y la posición en""to"io. ra cual se encuentran colocados ros elementos consütuyerte. del precipit"do r"¡u Periódical En Ln ¡ni.m¿ "olu ados será mtís interuo a med,id,o que se crece el radio del anión, po";;";; el cloruro de

plata es bl.anco, el bromuro de plata, crena y el yoduro de plata el misma períadn, el color seró ntás intenso a m-edid,a qt¿e nns aápk as negativas

radiaciones de la región visible del espectro electrontagnético (4,000 a ?,500 Ao), ee por ello gue se requiere menor energia para exciter un¡ eubstareia colorida que una incolora. Consecuentemente, el color apsrece cuando el nivel del estado excitado es corcano al nivel de energía del eotado normal. Si ae absorbe toda la luz visible, la substancia aparecerá negra. Si se absorben tocas los cohres, mcnos

ww, el color del compuesto será preciaamente del color qw tn se obsot$ii, En general, todos los aniones elementalee son incoloros y sólo ee forman e¿tio nes coloreadoe de los el¡mentos gue eeüán situados en Ia parte eentral de la Tabla Periódica. Asimismo, la rparición del color en los precipitados eet.á relacionade con

ls eÉstencia de

estados electrónicos ineetables de lae molecuias o átomos. Esta inestabilidad electrónica, eo la responsable de'la üsorción de la energía lumino

sa correspondiente al espectro,aisible, apareciendo entonces el color resultante de las zonae tlel espectro que no han sido absorbidas o el color complenrentario, si

n, "r*iirr. irio to "r*, o al número de oxidación

a es blanco am.arillento,

el óxido, pailn

blanco, el sulfuroo negro. Elbromuro

Finalmente el yoduro de plata es a,rla-

( U H

l0 E J g tr E I¡¡

&

¡ encuentre el catión gr" ,. ,,.! con el su plo, en el grupo I[B, el sulfr¡ro de cinc

tle merlrtrio, negro. En el grupo vA, el sulfuro de arsénico es amariilo, er tre antimon io anaranirOo r, Esto último, parece estar en desacuerdo eon

el

ca§o

e

ción deformante sobre el anión (en este

la abeorción se verifieó en más de una región del eEpectro.

;J,;r,,n,debemosorvidarqr.*.r,1¿Íi?al;:lr;1:::ffi

f¿ coexietencia es r¡na moléeula de átomos del urismo ¿lemento que tengan distintoe núrneros de oxidación, casi siempre origina productos colár"ados.

trónica periférica del catión cuado éste tiene orbiiatres de la for.ma d no saturados. Esta perturbación es tanto más posible, cuanto más alejados del núereo estón dichos orbitales. Es por ello gue el color de los sulfuros de los elementos de

,tlr:X;,}:

34

il lt II

AnálisisPreliminaree

transición e§, en general , de parda

osctÜo

t

negro.(IB

aMIB)' I¿s sulfuros

de

CAPITULO

sus diez cationes los otbitul"t d completos' con wwtidad¿s mÁs claras,ti*"o sulfuros del grup IIB y los que siguen' electrones, lo cual comprende loe identificación de los ioues se ha deEl ueo de loe teacti'o§ orgánicos para la

t"

se sib de

int se

de

substancias orgánicas absorben jidad molecular. Podemos decil que todas las ondas elecuomagnéticas más o menos;

I II

de la región de los ultravioleta' por una molécula orEánica tiene electro

."r"""H:;¿:"":::""1"-;ffi

huebas preliminares de identiftcación

f'

[.as pruebas o ensayes preliminares las hemos clasificado en ias siguientes secciones:

II Ercaye a la -flama Ensaye a la perla

lt

Eruaye

por.fiuión en carbón uegetal y

Ensaye con el ócida sulfuico.

I

En la identificación de la muestra problema, adcrnás de evaluar la información obtenida al haber considerado las propiedades físicas, cs necesario correr las pruebas enumeradas arriba, ya que en muchos ca-sos si la rnuestra consiste

I

tenel ia completa identificación de la rnuestra problema.

II

en una sola substancia, sólo basta complementar con este tipo de ensayes para Éln estoe ensales se requiere el uso del rnechero de Bunsen por io cual conviene conocer sus partes integrantes, funcionamiento f empleo adecuado.

una fuenfe de calor muy empleada en el laboratometantl, propano, huta!1.r, etfl. Lae par;es integl'an1es del mechero, se describen en cl esquema siguiente. El queinador co¡rsiste en un tubo de acer:o de 1,2.7 cnr de largo p,lr 0.95 cm tie diiimetro irtericr. Existe¡r qucn¡ariores con (rtras dimensiones" El quernador se fija u Ia bsse .r:;;r'niiiáíclo,qe en ésta- El; el interior' )/ cercs de la base, está una esI i,:a 01!ya il '¡rció¡r i^s (::rxlalc;r nq*rv finamentr el gas a lo largo dei qrremador' A i¡ altura.j.- la esprea. e,'.lu"rnaii,.rr tiene ulla o dos perforaciones circulares Dc,¡'li¡s qlts peueira e! aire eicJ exteli¡-,;', dt,iridc al vacio provocado por la expansión dci gns ai salir de la esplea, trlstas per^,,.,.rioneo se bloguean parcial o totalmentc

Med*ro

de llunsen. Esta es

rio. llste apai'ato T:ema

l I

I

gases combustibies tales ccmo:

'ó7

$ó

Prucb¡¡ prelimiharea de identific¡ción

Mechero de Buneen N7 Esta reacción sólo es válida si se usa como óomburente oxígeno puro en lugar de aire. Prácticamente, al emplear el aire, ra combustión del butano es bastante

incompleta y la temperatura que se alcanza es de unos g00oc. 0rilicios para l¿ entrad¿ de ai¡e, (21

Collarin regulador del'aire

CrHn+Calor*CIIal+C

Entrada del gas combust¡ble

Base del mechero

El carbono, al ponerse incandeseente, re comunica su briilo a ros gases. De una manera análoga so comportan los demás hidrocarburos no-saturados. Los

demás componentes del gaa arden con una flama no-luminosa, si ar mechero se le euministra aire en exceso, se quemará el carbono y ra flama per«rerá su lumi-

nosidad.

por medio del collariir (o buje), que está colocado concéntricamente al quemador. Este regulador de aire puede tener una o dos perforaciones circulares. El gas penetra en la esprea por medio de una entrada que estri colocada en la base del mechem, a una presión que se regula a la salida del tangue de almacenamiento de gas. Si el regulador de la entrada de aire se mueve de manera que no permita el paso de éste al interior del quemador, la combustión del gas será muy incomple-

En la flama del mechero de Bunsen bien regurada, según la mezcra gas-aire gas co-boJible, á" ¿".u"., ai.ti"g# ú. ,i-

y la velocidad de alimentación del guientes zonas:

H altura total C

A

de la flama

Cono exterior Cono interior

ta, produciéndose una flama muy luminosa y de color amarillo. Si se permite que pase un poco de aire, la flama aparecerá menos luminosa

O" 7.ona superior de oxidación

y

R" Zona superior de reducción

será más caliente.

Una alimentación correcta de aire producirá una flama no luminosa, clara es bastante elevado. Un exceso de aire hará que la flama llegue a deepegarse de la boca del Erenrador e incluso se apague o que opere defectuosamente el mechero. Para los ensayes alaJlama, debe regularse la entrada del aire y la aliment¿ción de gas a manera de obtener una flama casi incolora a aatl y que peflnanczca asentada en la boca del quemador. En la flarna dehe distinguirse la formación de dos conos.

y de un eolor azul cuyo poder de calentamiento

O, Zona inferior de oxidación

ft

Zona inferior de redueción

B

Base de la flama

Q

Quemador

F

Zona de fusión

f,a temperatura que alcanza la zona más caliente de la flarna es de unos 2,000oC como resultado del calor de reacción que se produce al combinarse el hidréger.o del gas combustible con el oxígeno del aire. Los productos de la combustión son: dióxido de carbo¡ro y vapor de agua acompañados de nitrógen.;. La reac-

ción condensada que se realiza 2C4Hro (buta.ol

es:

+ l3O2

-

8CO2

+

l0H2O

+

calor

Base dn lnJlama- Esta zo¡ra

exterior, cerca de la boc¡ debido a que el gas que se a la pared interior del gue

! I ¡ ¡

l ! I

! I

l I

38

Pruebae preliminares de identilicación

cantidad importante de calor. Esta zona se usa para el ensaye de compuestos muy volátiles y que se reconocen por los colores característicos que toma Ia flama. Con frecuencia se puede observar la aparición sucesiva de coloraciones en el caso de que la muestra problema esté integrada por varias substancias que coloreen la {lama, El coior gue se presente primeramente, corresponderá a la subetancia más volátil. A temperaturas más elevadas, no se podi'ía ohservar lo autes dicho, ya que se vr¡latilizarán casi simultáneamente todrnr los cationee v se obtendrá prácticamente una mezcla de colores. Zona d.efu:íón Se localiza un poco más arriba del primer tercio de la altura total de la flama. a partir del borde del quemador y entre el cono exterior y el interior, o sea precisamente en la parte más gruesa de la figura que dibuja la flama en el espacio, En esta zona se tienen ternperaturas de unos I 200 a I 500oC por lo cual, es muy utilizada para ios ensayes de fusión de substancias poco volátiles

y a Ia perla.

Ensaye a la

39

qr"?"rp"r, a la temperatura ambiente, al regresar los electrones a sus niveles de energía originales, se desprende la energía absorbida en forma de ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda y cuya frecue¡rcia es proporcional a las diferencias de energia entre la constante

, = E,_E,

T;

d,e

planck, es decir:

en donde:

o es Ia frecuencia de la onda eiectromagnética emitida (o absorbida). E2 es el contenido de la energía de un átomo excitado que vendría a ser el calor proporcionado por la flama.

E¡ es el contenido de energía del átorno en su estado no¡.mal. es la constante tle Planck: 6.62s x 10-22 ergios-seg/partícura.

h

Por otra parte, Ia frecue,cia es el cociente que resulta de la relación de la velocidad de la luz entre la longitud de onda, es decir:

Zona inferior d.e oxídación. Se encuentra situada a la altura de la zona de fusión en la periferia del cono exterior, Es muy adecuada para oxidar los compuestos disueltos en fundentes vítreos, lales como el bórax. Zona supeior de oxidación, Yiene a ser propiamente el vértice superior del cono exterior. AErí se verifica la más alta oxidación que se puede conseguir en el mechero; además, se utiliza para la tostación de substancias gue quiernn oxidarse

flama

, = !; A c es la velocidad de la luz tr es la longitud de onda.

= 3 x l0l0

en donde: cm/seg.

Luego la longitud de onda para una frecuencia determinada tendrá que ser:

y no requieran temperaturas muy elevadas. Zona ínfei,or d,e red,ucción. Se encuentra a la misma altura gue la zo¡ia de oxidación in{erior, pero dentro del cono interior. Se considera esta zona eorno reductora debitlo a que en ella se encuenira todaÍía algo de gas mezclado con aire sin haberse realizado la combustión, Esta zona es menos reductora gue la superior de reducción. Se utiliza para reducir los óxidos disueltos e¡r substancias vítreas. Zona supeior de reducción. Es el vértice del cono interior; pero sólo es luminoso y de alto poder reductor cuando se disminuye la entrada del aire, es decir, sólo actúa esta zona bajo la ¿ondición antes dicha, Su propiedad reductora es la m,íxima que puede obtenerse del mechero. Se emplea para la reducción enérgica de óxidos rnetálicos.

¡

2.1 Ensaye a la llama

t

La temperatura de la llama del mechero de Bunsen, en algunos casos, es suficiente para vaporizar algunos elementos, y por ende, efectúa la promoción de electrones a diferentes niveles superiores energéticos, siempre mayores que los

si las ondas electromagnéticas desprendidas se encuentran en la zona del especse podrári observar coloraciónes que var-r del violeta al rojo. Esto es

tro visible,

lo gue sucede cuando se lleva a la flama un caüón que sea bastante volátii. cada elemento' al vaporizarse, prácticame,te produce ¡rn espectro únieo y diferente de crralquie.r otro elemento v su estudio cae bajo el carnpo de I a Espectrontetría an,alítí,ca, Al considerar más en detalle io gue sucede cuando se produce u^a coloració.

definida en el en"raye a la flama, suponeramos ilevar a vaporización e[ compuesto a partir de s* estado sólido en r¿ liama áel ¡nechero d. Brrr."o. Sabemos gue el cloruro de sodio se encuentra incluso al estado sólido en forma de il¡nes unidos por eleetrovalencia. A una cierta temperatura se rornpe el enlace iónico y cada uno de los iones pasa a ser un átomo normal, Fara que suceda esto, el ion cloru.o perderá el elecüón que tenía en exceso y el ion sodio lo c-apt,ra, es decir.:

cloruro de sodio

{eótido)

40

Ensaye a la

Pruobae preliminarea de identificación

número de cargas positivas y lJn átomn normal es aquel que tiene el mismo rnis-o tú-"to de protones y electrones' decir, ti"n"

n"g"tinr.,

es

"l

perüdo electrones' de los que debería Iln inn esaquel átomo que ha ganado o tcrrer como átorno n<¡rmal'

I I I t

l I

I

[,osátomosnormalesdesodioaunamayortemperatrrra§e..excitan,'debido

absorbido, en energía cinética y que la conversión de energía térmica que han al tener una energtu ;;;;;i"J". es absorbiáa por los ele^ctro""s del átomo' Estos' por lo tantd alejándose de energla adicional, tienden u o"t'pit niveles mayores adicional energía esta el valor de del núcleo y defiritita*l"tt lo h"""' "ooodo ala enetgía de un cuanto o de un fotón' a

.s equivalente

algunos de sus electrones son lanzados IJn á,toma excítailoes aquel en eI cual

átomo' superiores de energía, Pero no abandonan el por el producto de dado está energla de Como el valor de ,o t'""á á iot¿tt por el producto.de la constante t^,o^,oo,, de Plancky la frecuencia, o también, velocidad de la luz entre la la dividir cociente q'" t"t'*u a"

u

tir"t"a

de

Plarcky el

longitud de onda, ee decir:

E=hxY

=n**

no pued.e permanecer demaSabemos, sin embargo, que utr átomo cxcitado a la atracción que ejerce el principalmente siado tiempo en este

".t"iJát¡i¿o de sus niveles originales de núcleo del átomo .ob." lo' "ltttto""' despla'ados (lo cual no eucede nece§aa-éstos ;;;.d", ;. lo que los electronee ""g'"t*áo queiabían etery¡aadicional la de total el riamente) y al hacerlo, p""J"'a" pu*Jo lo hace de energía' original nivel su a ñ;J". h"lrro, * "1""t'¿" "l t"g'"tttdeterminado nivel de energía' La ener$a !, r"¡". ","p"., siendo cada etapa"un en forma de ondas electroá"r[1"aia.'por los electrone' "bnodo't el átomo a¡narilla e la fl¿coloración una ü, "l .",o del sodio que produce ;ó;;". frecuen¡ia de una corresponden¿ rna, las ondae electromagnéticas produci-das, volati]ización a lleva ae ion,sodio cuando el la "raYo

D"

del

Sólo de algunas sales, se pueden detectar sus cationes por medio de la coloración que imparten a la flarna al volatilizarse y estas salee son las de los metales alcalinos, los alcalinotérreos y algunas sales de cobre, plomo y arsénico, Proce¡l,imientt> para el ensaye a laflana. utiliza un pedacito de alambre de pla"Se tino que se purifica preüamente, surnergiéndolo en ácido clorhíüico concentrado (HCl l2[I) y se lleva a la flama del mechero de Burrsen alternativamente hasta que el alambre no e¡rloree la flama. El problema se pone en un vidrio de reloj y se humedece con una o doa gotas de una solución de HCI l2M. Con el alambre de platino ya purificado, 6e toma un poco de Ia muestra y se lleva a calentamiento en la zona denominada como ü¿se de laflama. Debe observarse inmeüatamente

si aparece alguna coloración, eu persistencia e i¡rtensidad. Si no ocurriese nada, se

repetirá el procedimiento, llevando ahora la muestra a zonas más calientes y oxidantes. Si se obtiene alguna coloración, repita la prueba observando a través de un vidrio de cobalto ya que éste actúa como un filtro al absorber unos colores y dejar pasar otros. Para este ensaye se requiere un mechero de Bunseno solución de HCI l2M, un vidrio de reloj y unos 3 cm de alambre de platino que tenga un diámetro de 0.5 mm. Para manejar el alambre sin peligro de guemaduras, se le adapta un mango utilizando para esto un pedazo de tubo de üdrio delgado que se suelda al alaÍüre de platino por simple calentamiento. AI mango se le puede acondicionar un contenedor y un taÉn de hule para proteger el alambre mientras no se use. Experimentalmente, Ee han determinado las coloraciones que producen algunos elementos al estar en forma de cloruros, ya gue éstos se volatiliza¡r fácilmente

COLORACION A

wlátil

traues d,el

De la tlarna

aidria de cobaho

Sodio

Amarillo

Desaparece

Potasio

Violeta

Púrpura rojizo

Elemento

",p"ttr"o 'isible, eniaflamadelmecherodeBunsen.[acoloraciónamarillasedebeprincipal.unos

I'800oC' emite átomo de so,io a la tenilperatur¿ de unos de una electromagnéticas ondas 2,000 cuanto. po" ,"goJo que integranlas temperatuesta A "D"' línea la y corresponden a d" ooü a" OpOO d" x 10-6 mm de Hg y como cada onda ¿ti vapor de ra, la presión "t antes de que 300 cm en

;;;;*";;

l" t toi', unos ú*" h recorre electromagnéticu

0bseruaciones

Persistente. Enmascara al potasio Poco persistente. Se ennrascara por el sodio y cl

litio

a"**

Prornedio "o la onda electromagnética absorber pudie-ra que soüo de átomo tropiece con otro -6 átomos excitados)' solamente 5 x l0 (se calcula qr¡e a unos f reOO"C, "*i't"' de aquí la perabsorción, la resulta minima la probabilidad de que se Presente sistencia del color amarillo de la flama'

flama 4l

,

Calcio

Estroncio

A través de r¡n vidrie verde, se ve verde e¡rmasca-

Rojo

ladrillo

Verdoso

rándose por el bario. Poco persistente

Carmesi

Violeta

Semejante al calcio

Ensaye a la

Pruebus preliminaree de identiñcación

flamn

43

en la flama. En Ia siguiente tabla se han agrupado los elernentos que si producen

A traaés De

l,)le¡rcnto uolátil

La

Jlama

Vercie

Bario

arnarillento

Acirlo bórico en iorma de borato ll1BO3 o 802-t

i I

Verde amariller¡to

deL

uidrio de coboho

0bseraodones

Desaparece

Poco persistente

Si sc utiliza el ácido sulfúrico con alcohol metilico, rcaliza la siguiente reacción: llrso{

ácido bóricr;

(Cui)rBor + 3Hro, luego:

¡lcohol metilico ->

2(CH3)18O1 + 9O2

---->

Desaparece

Poco persistente

Desaparece

Persistente

Verde

Antimonio y

Verde

arl¡-onlo

brillante

Cinc

Blanquecino a gris azulado

Desaparece

Fosfato (anión)

Verde azuloso

Desaparece

Azul pálido

Desaparece

FIg

t!

o con la sal microcósmica (metafosfato de sodio y amonio tetrahidratado) NaNIIflPOa.4H2O que pdr calentamiento pasan a ser respectivarnente el tetraborato de sodio anhidro, Na2BaOT y el metafosfato de sodio anhidro (NaPO3),. son mr¡y írtiles para la idertificación de ciertos cationes coloridos. El bórax y la sal microcósmica, cuando se funden y luego se enfrían, aparecen como substancias vítreas transparentes. Si éstas se calientan nuevamente (sin llegar a la fusión) y se ponen en o con una o dos partículas de una muestra problema, actúan como ácidos y forman los boratos u ortofosfatos de los cationes con los que se combinan, dando lugar a masas vítreas coloridas. Si el catión de la muestra tiene más de un nri-

Desaparece

'Falio y telurio

Mercurio,

Na2BaO7.l0H2O

u¿rde.

triírxido rle boro

ralda a azuloso

cio

dan un color

BrO. + 6CO, + 9HrO

Verde esme-

Plomo, selenio, bismuto y

se

Si se usa ácido sulfúrico Y alcohol (etílico o rnetílico), al calentarse en un tuho de ensaye, se producen é§teres volátiles que ai inflamarse

hurat)

a violeta

Cobre

l,afreacciones de fusión con el bórax (tetraborato de sodio deoahidratado)

trime¡¡l

Azul pálido

Arsénico

2.2 Eneaye a la perla

I)esaparece

¡

HrBo, r 3CH"0H

coloraciones para compdrar las observaciones y coloraciones de la muestra gue 5e ensayen por este método.

mero de oxidación, el color de la perla producida al fundir en la zona oxidante, puede ser diferente de color que se obtiene al fundir en la zona reductora.

Desaparece

Proced,imienn. Con el alambre de platino se hace un anillo de unos 2 mm de diámetro y se purifica de la rnisrna manera ya indicada en el ensaye a la flarna.

Da este color si se hrrmedece co¡r ácido sulfúrico

a gfls Muestra en forrna de cloruro mercllroso

Yioleta intenso

UlLayez que el anillo ya no produce ninguna coloración en la flama, se toma con éste, un poco de bórax o sal mierocósmica y se lleva a fusión en la zona oxidante o en la zona de fusión. Se repite esta operación hasta que se cubra compietamente el anillo con la sal y conseguir que se haya formado una perla más o menos esférica y transparente del tamaño y forma de una csbeza de cerillo. Si la perla presenta alguna coloración, debe destruirse y fabricar otra. La pcrla err caliente e incolora se pone en o con uras partículas de la muestra problerna v

lleva a fusión en la zona inferior de oxidación de la flama t'on óuidado y lentamente. Se observa si se prorluce alguna c,rloración de la p,erla tanto en caliente como en frío. Se vuelve a calentar, pero ahora se hace la fusión en la zona inferior se

Galio

Rubidio y ceeio

Litio

Violeta lrioleta

a rosa R
Púrpura rojizo Violeta

Se enmascaran dio

por el

so-

Se enmascaran

por el

so-

de o;,idación. Sc exarnina ia coloración que se produzca en calir.:nte. [,a observación

dio y cl bario

luminio y el magnesio en forma de Polvo Íin, rmente divtdrdo' sr se producen una luz blanca muY brillante.

enfrín de la fusión reductora, debe hacerse como sigue: no saque directamente la perla de la zona reductora al aire, sino que se [eva a la base del cono interno tle la flarna para evitar una reoxidación y hrego rápidamente, de este lugar, se saca al aire para enfriar y se observa,

,¡4

Pruebas prelirninares de identificación

Eneaye

por fusión al carbón vegetal 45

Coñ Ia aal microcóamica

los hemos agmpado como sigue:

8".fi,

El¿mento

En caliente

Hicrro

Café

Niquel

A¡narillo

Amarillo

Vanadio

Amarillo

Verde

Titanio

Incoloro

a

Yioleta

Incoloro

a

Azul

a

Incoloro

Coloraciones

Elemento

I

E" írío

En caLiente

8"fu

En caliente

Cobre

Azul pálido

Verde

Rojizo

Incoloro

Manganeso

Violeta

Violeta

Incoloro

Incoloro

Este ensaye requiere el empleo de mechero de Bunsen, soplete de boca y un pedazo de madera en el cual se ha practicado una cavidad donde se efectuará

Amarillo pardo

Verde

Verde

ia fr¡sión. Iiegun el tipo de fusión, pueden o no emplearse fundentes. El soplete de boca se utiliza para conseguir una flama cóncentrada y de alta

lfierro

I I

l ¡

a

a rojo

Nír¡uel

Café-rojizo

Violeta a amarillo pálido

Gris

lrerde a gris

Cobalto

Azul oscuro

AzuI oscuro

Azul

Azul

Cromo

V¿rde

Amarillo

Verde

Verde

Incoloro

Incoloro

Café

Café

Titanio

Inr:oloro

Incoloro

A¡narillo

Amarillo

Vanadio

lncoloro

Incoloro

Yerde

Yerde

Llranio

Rojo

Rojo

Verde

Verde

Cinc

BIanco

Amarilio

Gris

Incoloro

Flata, plorro, bismuto,

Incoloro

Incoloro

Gris

Incoloro

Molibdeno

I

Amarillo

2.3 Bneaye por fuaión

incoloro

y tungsteno

T

Tungsten'o

Zona red,uctora

Zona oxidante

cadrnio y

antimonio

¡l

cartrón vegetal

temperatura y consta de las siguientes partes:

46

Pruebaa preliminares de identificación Eneaye

C. Cámara de aire que sirve también para detener la saliva que

por fueión al c¡rbón yegetal 47

desprenda

el operador al insuflar el aire. Dstá hecha de latón.

E. Esprea de salida del aire. Esta

T.

puede ser una punta cónica de latón, o un disco de platino con un agr.rjero muy delgado err el centro. Tubo cónieo de latón unido a la cámara de aire por medio de una junta desanmable.

B. Boquilla

que puede ser de madera con embocadura de hule, o toda ella de

hule duro o plástico. Cavidad rbonosa

Para un buen uso del soplete de boca, es necesario operar de modo que se consiga un soplo continuo, de manera que la aspiración se haga únicamente con la nariz y la introducción de aire gue se introduzca al soplete, se haga por la boca.

AI mechero de Bunsen, conviene ponerle un adaptador A para manejar con una determinada orientación la flama, sirviendo también para bloquear la entrada de aire por el regulador del mechero. Esto hace que la flama sea pobre en oxígerro, La tlama del meehero debe tener una altr¡rri de unos 3.5 cm. Al aplicar el soplete de boca a la flama, se obtiene un "dardo" en el que se

O.-

Zona adecuada para oxidar una muestra. una muestra.

R.- Zona adecuada para reducir

deben distinguir varias zonas para un buen uso:

L, B. E.

Zona de color azu,l en la cual se encuentra una mezcla de gas que no se ha quernado totalmente y aire que proüene del eoplete. Región de color uioleta en donde reahnente tiene lugar la combustión. Contiene monóxido de carbono que actúa como un agente reductor enérgico, Esta zona es invisible y oonsta de una cubierta gaseosa, cornpuesta por los produetos finales de la conbustión (ogu" y dióxido de carbono).

La zonsr más caliente se localiza cerca de la punta del cor¡o formado por ia zona B.

El vértice de la

zona E es el lugar más oxidante debido a que ai.ií se tiene un exeeso de aire. Este vértice se obtiene más fácilmente cuando la punta del soplete de boca se inserta un poco hacia adentro de la flama. El cono formado por la zona B es una región reductora, ya que contiene un

t I

l T

un extremo del trozo r medio del soptete

ñañ

de

::,T.:i:

raspando la parte que final que ésta conste

müestra o mezcia de agua antes de aplicar fusión. Si la fusjón va tra la zona B del dardo.

t'1

|| t.t i;

fabrica

t.}

humedecerse preriamente con

LJ

e

,,vuele,,

"l "*p"ru.

a hacer,la

n o directo con la rnues_

Ii

:l g

exceso de carbono, o hidrocarburos provenientes del gas, los qme, a una temperatura eleyada, tiendei:r a combinarse con el oxigeno de la muestra c¡¡ando ésiz s+ hace tocar con l:r punta (con ei otrjeto de red,ucirlos cornponenles de !a rni,.¡riri. F.rara ofitener este cono, Ia punta del soplete no dehe, introdueiree en ia fJ,: ;::r

y operar,,{e manera que la flama retenga el color amarillento er¡ su parte riftlierlor. tril rarbón vegetal c{1re se use, üo tlef}r, erepitar y conteüer el más bajo posib!.+ poreentaje rie ce¡rizae. En ia práctica, lo que se hace es preparar el carhóu ¡,e[jetal, utilizan'do un pedazo rle madera de caoba o cedro bien seca l" más o ¡nenc¡-. de las sigrrientes dirnensiones; i2 centírnetros de largo por 5 de a:.cho y uiros

y se somef erán a otras pruebas más específicas tie comprobación; previa disoir+.

,lit

Ensaye con el ácido

48

sulf¡i'rico 49

Pruebaa preliminaree de identificación

ción de las partículas. Si el residuo obtenido solarnente fuera materia carbonosa, seguraÍrent€ el problerna era una substancia orgánica.

Fueión oxidante

As203

|

de fusión' Huños Color blanco en la zona alejada i,,nro, con olor a ajos'

Color

blanco cerca de

Ia zona de fusión' Humos

de la zona de Color rolb oscuro, casi negro cerca me-

l" no'on¡o "i., iridiscencias' aparecen nuclo

i"rii.i"rr*¡uo C'olo¡

amaillo

oscum

'o"u

alejada' A

a pólída dtante el enfria-

de la zona de fusión' Puede.aparecer ;;;;;;.; 'blrnro de fusión' oruloro en la zona alejada

frío' Si se rite la Colot amariliento a blntrco en d: en ".li"io,ando t" o-bti""" un sublimado de

hl::

f.*b"

[ ##j"""Ji;to,

lfli:Jililili"l

a Color amarillo oscuro e\rcaliente'

en

frío'

ii;;."p* i; pmeba adicionand" "l 1".3111 er residuo rundi;::,';#;;;r,;;;;" cobalto' Rinmannl (uerde de illeiil ,rr, "otot uerde

Cinc

La masa fundida ya

Alurninio

pálib l"qT

At2o3

ñ;;;;;;"piie I

;;;;;";"'

:#

fria' tiene un color

bri-

de cobalto' el residuo¿pare-

d"

"it'uto*'t,llamado azul :ffi;;l-o'

--laolo.

Pbo

6l¿nco

la prueba humedeciend¡¡ con d'e l'hénard'

a Pálido en

"

lill}

frío'

l"'::1.ffi:::;t

de fusión' ólonco Color grü o,cero ccrcatle [a zona

;;;;;i"".

desprende roios enla zona alejada' Se

"i".'rla¡""", Molüdeno

Tclurio

Enlafiuión reductora, el carbono que se encuentra en la cavidad Qa cual funciona propiamente como un crisol), es poroso y por lo tanto absorbe fácilmente las substancias que funden a baja temperatura, T'al es el caso de los elementos alcalinos en los cornpuestos que los contienen. Si se usa como fundente el carhr¡ n¿to de sodio, el metal se absorbe en el carbón y el carbonato se combina con el catión de la rnuestra problema, formándose el carüonato correspondiente, el ![ue a una temperatura relativamente alta, se descornpone produciéndose CO2, y dejando un residuo que será el óxido del catión de la muestra. [,os óxidos que se descomponen'sin la intervención del carbono, son los óxidoe de los metatres nobles, los demás se reducen y pueden o no

sufrir alteraciones, Por

ejemplo, los óxidos de plomo, cobre, bismuto, antimonio, estaño, hierro, níguel y cobalto, en su fase final, dan lugar a glóbulos o partículas de estos metales, Los óxidos de cinc, cio y arsénito se reducen tarnbién hasta el estado metálico; sin embargo, no se obtienen glóbulos o partículas debido a su facilidad de oxidarse nuevamente y a su gran volatilidad al estar fuera de la zona reductora de fusión. Los óxidos así formad«rs ya son diftcihnente volátiles y por lo tanto quedan retenidos sobre ]a superfieie carbonosa en forma de ar¡reolas o sublimados que presentan colorcs característicos, Los compuestos de plomo, bismuto y estaño, si se funden mezclados con oarbonato de sodio y en un arnbiente reductor. pasan hasta el estado metálico, pero a la vez forrnan aureolas o sublimados por la facilidad de oxidarse. Los óxidos de color blanco e infusibles tales como los de calcio, estroncio,

brillo, el cual aumenta su intensidad cuanto más aka sea la temperatura de calentamiento, I¿s elementos que presentan características definidas al aplicar este tipo de err6a)'e, se han agrupado en dos tablas, tomando corno base la forma de reahzat magnesio, ahuninio y metales raros, si se calie,ntan, producen

la fusión.

2.4 Ensaye con el ácido sulfiirico

podridos mientras se {undc'

arnarílLentc a Colo¡ amai,llo púlid'o en caliente' eobre rojizo color un uput"""t É,t"tl" ft"-

El ácido sul{iirico se emplea en la identificación directa de algrnos aniones que forman pañ:e de oompuestos que están al estado sólido, ya ![ue oon relativa facilidad se desprenden en forma de moiéculas al estaclo,gaseoso cuando reaccionan con el ácido sulfúrico.

la zorra de fuoión' 3ru Color blancodenso cerca de muestra con la zona Ia toca se Si ¿"¡"¿a' J" l" ,rrr. se colorca de tsente' fln,,'o ::,ii.ljJ];;i;;;do,-lu

Proced,imiento.

la muestra problema, Si la muestra se encuentra en solución, se deberá lleva-r

encuentra aleada con plomo

a casi ser¡.redad y hacer el ensaye sobre el residuo. Se adicionan una a dos gotas

íá"- ""

Color roiizo cuando

y aütrmonro.

se

En un tu.bo de ensaye limpio y seco, se pone de 0.5 a 1.0 g de

Ensaye con el ácido

50

de identificación Pruebas preliminaree Fueión reductora

.r

roiiztt' En forma de esPonja colot

color aróOro. o un botón de

g?-¡r

frágil'

pl"'* quebra' Iu.ai"rt"" o glóbulos de color s'it grís plomo' fácilmente Botón o glóbulos de color fusibles Y dúctiles'

color blanrco Partículas o glóbulos de i""pr,o' Insolubles

ffiJil

"T

brillante'

más

T'1",:'::l:::*

que es óxido de esr'año lffi:J;;.';;ñ' "síri, trl"ui" en ácido clorhídrico' --

brill Botón de color blo¿co se solución üvruv¡v'-Ia rd a Si Jr nitrlco. nítrico.

t

oe Prata c¡¡ hídrico, se precipita cloruro

,. p"fr" Botón

Plata Ag2S'

atnaillo brillante.muy aúctit'-111iregra' poco soluble en agua nitrico, a.i¿"

de

i,i¡i" ."

se oscurece' bion,'o-qu" con ia luz color

sulfúrico 5l

muestra. Se observa cuidado."-*rrte lo que sucede, ya sea un cambio de color en la muestra, desprendimiento de gas u olor de éste. Si nada de esto ocurriera, se ilevará a calentamiento suave el tubo tle ensaye para acelerar la reacción y en seguida, a un calentamiento rrrás drástico cuidando de no llegar a la ebullición, lo que se evita agitando continuamente el tubo de eusaye. Si se distinguen desprendirnientos de gas, caliente la parc.l del tubo para poder ver mejor el colorido. Si aun calentando no sucediese nada, repita tra prueba mezclando previamente la rnuestra con dióxitio de manganeso en polvo (MnO2), en partes iguales en volumen, antes de agregar [as gotas de agua y prosiga con el agregado del ácido sulfúrico, Observe en frío y luego en caliente. En el supuesto caso de que no se obseryase algo, esto indicará que la muestra contiene aniones que no reaccionan con el H2SOa, o que lo hacen muy débilmente. Cuando se trata de problemas que están integrados por un solo eompuesto, las reacciones (si éstas se realizan), son muy específicas y determinantes, siendo la

identificación del anión fácil y rápida. No sucede así en el caso de que la muestra contenga más de una substancia ya que algunos aniones se enmascaran entre sí. Por ejemplo, el yodo molecular que se obtiene del anión yoduro enrnascara (debido a su color) a otros gases que se desprendan de la ¡¡risma muestra. Los nitratos, acetatos, halogenuros de plata y el sulfuro de plata (estos dos últimos son además poco solubles) a veces no responden a este ensaye. Compuestos halogenados muy covalentes como el yoduro de cio, el cloruro mercúrico y algunos

complejos, reaccionan muy débilmente. Sea precavido al manejar el H2SOa ya que en frío y mucho más en caliente. es altanrente corrosivo. Nunu. mire ni dii"ja la boca deL tubo d,e ensaye si contiene H2SOa, hacia usted, misnn ni contra otra persona qrue esté a su alrededor: La reacción con el agua esfueúemcnle emtérmica, incluso con muestras muy húmedas o hidratadas, se produce aapor y salpicaduras. Los tubos de ensaye que contengan este ácido, deben dejarse enfriar antes de lavarios, No dename su con¡enid,o li.olentamcnte sobre el a.gua. Si la muestra presenta un color oscuro y al adicionar las gotas de agua, adquiere una colbración violácea, existe la fuerte posibilidad de que la muestra contenga el ion permanganato. En este caso, No agregue el H2SOa, ya que se pueden producir explosiones violentas al reaccionar el eptóxido de manganeso Mn2O7, con los iones hiüonio, si hay materia orgánica presente, Este conrpuesto, es un líquido oscuro con brillo metálico,r se disuelve limitadamente en agua. A ¡¡nos 40oC se desprenden vapores violáceos y antes de hervir, §e descompone desprendiendo oxígeno y ozono (según otros quimicos, se produce solamente oxígeno y con el calor generado por la dilución del II2SOa, se produce la detonación), los cuales, en presencia de materia orgánica, producen flama y explosiones. Las reacciones que se verifican son:

2MnO;t + 2H3O*l +

Mn2O?

+

3HrO

52

Pruebac preüminarea de identificación Mn2O7

+

4H3O*l

-

Eneaye con el ácido sulfúrico

2Mn*2 + 6H2O + O2l + O3 l;

Con ácido sulfii,rico

l8l- en caliente

Gas

o también:

I t

Mn2O7 +

-

2Mn*2 + 3['[2O + 3O2

prodtcida

hlo¡

Acetato

HC2H302

Incoloro

Nitr¡to

NO,

Rojizo

Sulfocianuro

SOz y COS

I

Las dos últimas reacciones se producen en presencin d¿ materia orgánica. En la sigrúente tabla se han agrupado las características que presentan algunos aniones c«rnsiderando primeramente el ataque en frío y después en caliente, con el ácido

sulfúrico.

I Con ácido sulfrlrico

t I

Aniin

l8F

en frlo

o

0ü¡r

A vin^

.e

pardo

Fuerte, sofocante

Incoloro

Sofocante, a azufre quemado. En la solución, precipita azttfre

tiocianato

(oxieulfuro de carbono)

Ar¡enito

So¿

Incoloro

Azufre quernado. En la solueión

CO

Incoloro

Inodoro. Puede presentarse alguna efervescencia

y

Incoloro

veces, olor a azufre guemado si se desprende SO2.

precipita azrrfre

Ferrocianuro

!

Gcs

Aníón

producido

Color

Yoduro

l2

Violeta

Olnr .

lrritante, fétido

ferricianuro Oxalato,

Se protluce efervescencia,

tartrato y Bromuro

Btz

Nitrito

Noz

T

l

HCI

Café

alnarillento Rojizo

pardo Arnarillo verdoso

Irritante, fétido

Fuerte, mfocente

Picante

x

Clorato

ClO2 y HCIO4

Amarillo rojizo

Irritante, muy explosivo. Se descompone en Cl2 y O2, el ClO2

l

Fluoruro

HI'

Incoloro

Picante

Sulfur,r

H¿S

h¡coloro

Pétirlo

Sulfito

Soz

I¡rcoloro

Azufre quemado

Tiosulfato

SO2yS

lncoloro

Azufre quemado

Cianu¡o

tiCN

Incoloro

Almendras amargas

Carbonato

CO,

Incoloro

Inodoro. Se proriuce cfervescencia con todos los ácidos.

materia orgánica

-sO2

CO2

y

a

Los cromatos son de coior annríIlo pasan al anaranjadopor formarse con -y el II2SOa en frío, el dicromato Cyzolz, qo" .o., exceso de ácido, pasa hasta "i trióxido de cromo cro3 gue es de un coror-rojobrillante. si a un di."o-uto." le adiciona una base fuerte, el color cambia al amarillo,

CAPITULO

l:

Disolución de ruuestras sólid,as Una muestra que represente un problema de identificación de sus eler¡rentos integrantes, puede presentarse en los siguientes tipos:

t:

t t

l.

Como una substancia o mezcla de substancias no-metálicas al estado sólido.

2. 3. 4, 5.

Como un metal o mezcla de varios rnetales, o una aleación al estado sólido. Como urta rnezcla de los tipos I y'2. Como una solución. Como una solución y algo que está insoluble en el seno de ésta.

La identificación de los cationes y aniones que integran una muestra problema por medio de reacciones específicas o rnediante la aplicación delamarcha

(sea

sistemática anaiítical, requiere c¡re el problema csié totalmente en solución,

lo cual el tipo Núrn. 4,

t !l

es en

por

realidad la meta de este capítulo.

En la referente al tipo Núm. 5, deberá hacerse la separación de lo insoluble, y para ello se pueden aplicar los siguientes procesos de separación: filtracién, decantación o u.¡la centrifirsación seguida de una filtración. Lo insoluble, una vez separado, se tratará de acuerdo con el métodc que se descriha para los tipos Flúrns. 1 y 2.

3.1 Disolueión de mueetras del tipo Núm.

l,

fl'Iótodo

T La muestra sólida, se pulveriza y se pone una pequeña parte de ésta en un tubo rle ensaye (se úiliza generairnente 0.L g) y se trata como sigue ()bserte cuidadosamente ln que sucetlc): I:)

l¡h

!)iroh¡ción de muestraa eóüdas

Disgregaeión 57

rr) Arlicione 2 ml de agua frfa, a1ite y deje re¡rosar unos minutos. Separe lo ¡oluble de lo insoluble por medio de una filtración. Io que quedó insolubkr en cl papel filtro se lava con unos 2 ml de agua bien caliente. Agite y deje rosar un rninuto. /r) Si al adicionar el agua caliente se observa que todo se disuelve y al dejar enfriar se precipita algo, esto nos i¡rdicará que eI problema es totalmente

.Aunque

el cloruro de plata es sol

o ocurre y es lo eontrario a un lavado solueiones diluidas y se utiiiza un jon

soluble en agua caliente,

c) Si al haber agregado el agua caliente, algo permarteciera ir¡soluble, filtrar

será

tratar éste como sigrre: d) Adicione al insolrrble, 2 mlde ácido nítrico 6M en frío" Se agita y se observa. Si algo no se disuelve, lleve a cale¡rtarniento y observe, Si algo no se disuelve, repita con otra nueva porción de muestra y atáguela con ácido nítrico l2M, primeramente en frío. Si algo no se solubiliza, lleve a cale¡rtamiento agitando y observe. e) Si algo quedara insoluble, tratar una nueva porción de muestra con 2 ml de IICI 6M en frío. Si algo no se disolvió, llevar a calentamiento y observar. Si quedó algo insoluble, repetir el ensaye con una nueva porción de muestra y alacar con HCI l2M, primeramente en frío y luego en caliente. Si fl aún así algo guedara insoluble, sc trata una nueva porción de muestra con 2 ml de agua regia, primero en frío y luego en caliente si algo no se disolviera. ¡recesario

:')

rf

,

En este caso, lo que actúa pr:ecisamente ne un lon común que es el cloruro. son insolu[¡les aun en agua regia (que en ral o minerales), se aplica .l á¿todo

en caliente para separar lo insoluble y

llu_

3.2 Disgregaeión Este es un proriedirniento rie disorución de muestras sólidas por medio de ra stra, se utilizan fundentes tales como os de los metales alcalinos o mezclas

eratura relativamente alta.

I punto de fusión de la muestra, oxidar de substituir el anión del fundente en

El agua regia es una rnezcla de IICI y HNO3 y se prepara rnezclando tres volúmenes de una solución 6ilI de HCI con un volumen de una solución 6M de HNO3. Para esta rnarcha, se recomienda usar siempre la misma cantidad de muestrh, así como el mismo volumen del agente disolvent¿. Debe aplicarse la marcha en el orden que se ha indicado. Procure dar oierto tiempo después de cada ataque I fin de que se realice eompletamente la reaceión (si la hay), antes de concluir que efectivarnente l¿ muestra o parte de ésta, es insoluble con un determinado disolvente, En cl oaso que se haya logrado la total disolución de la muestra, se habrá determinado el agente disolvente y se procedcrá a tratar uua nueva porción para atacar el insoluble con éste. Eristen algunas substancias que aun en agua- regia son insolubles tales corno cloruro, bromuro, yoduro y cianuro de plata. I¿s sulfatos de plomo, bario y esEoncio. Oxidos como alúmina Al2O3, cromita Cr2O3, dióxido de titanio TiO2 Qlamado también mtilo, atanasa o brookita), dióxido de estaño SnO2 (o casiterita), sílice, SiO2. La mayoría de los silicatos, silieio elemental, carlrono, carboru¡do SiC (o carburo de silicio). Metales como el iridio,'rodio, osmio y rutenio. El cromato de plorno frrndido FbCrOa y muchos rnincrales" El fluoruro de calcio Caf2 (fluorita), solamente se solubiliza con un tiempo muy prolongado de ataque,

a de fusión, corrosivo y

catioues de

El earbonato de calcio sc desconrpo,e durante la fusión en óxido de ealcio

el cual tiene propiedades disg."grntes,

en ser de:

fierro, níquel, beritico plear si en la muestra se coloor se cornfiinen o ataqueú el platino, por. oro, compuestos oxidantes izar.

enérgicos

Disolución de mueslras sólidas del tipo núm, l)isolución de mueslras sólidas

Í¡ll lil

ele' fierro' por lo tanto' se tend¡á er cuenta€ste r:risol más empleado es el de elemento del invesigación La

snáli; itá ¿" h muestra' l""ttt" por separado; por ejemplo' l,',r cn la muestrá, ¿"¡"

rrcnto al correr el

fundientlo la muestra

59

el agua que se evapore para mantener el mismo volumen. Se deja enfriar y se añaden 0.5 ml de HNO33F. Si todo se disuelve, repita el procedimiento con una mayor cantidad de muestra, Una vez disuelta, aplir¡re la MSA o haga reacciones especificas.

que no contenga hierro' sobrc carbón vegetal u otro lnaterial

ll.3 Procedimiento de diegregación el funo más íntimamente po§ible con una Parte en olumen de fundente Por volumen el que en el crisol cuidando de Encima crisol' del I volumen total

I

2

I

t:

En el caso de que algo no se disolviera, filtre y repita el procedimiento solamente con lo insoluble, I-o que se disuelva reúnalo con lo soluble y prosiga como en el caso de una solución. Si después del segundo tratamiento todavía quedara algo insoluble, apligue el procedimiento de dis¿pegación' Hay ninerales muy refrackirios. incluso al proceso de disgregación tales como: ilmenita, I'eTiO3 (o titanato de hielro), vanadinita, Pb4[(PbCIXVO)3] (o clore vanadato de plomo), scheelita, CaWOa (o tungstato de calcio). Si éste fuera el caso, de la masa fundida ya fria y habiéndola pulverizado, §e toma una pequeña porción y se trata como sigue: En un tubo de eruaye pyrex se ponen 0,1 g de la masa pulverizada, unos tres ml de bisulfato de sodio o potasio, NaHSOa y 2 ml de H2SO4 l8M. Se lleva el tubo a calentamiento agitando constantemente para eliminar el vapor de agrra que se produzca. Se prosigue e! calentamiento con el soplete de l¡oca hasta que el tubo adguiera un color rojo-naranja y se mantiene esta temperatura por lo menos 10 minutos. Se deja enfríar tratando de que la masa fundida quede lo más extendida posible a lo largo de la pared interior del tubo, para evitar que éste §e estrelle, Una vez frío, se le aücir.¡na agua hasta la mitad de su volumen y se lleva a calentamiento hasta ebullición, agitando para tratar de gue todo se disuelva. Si quedara algo insoluble, éste estará formado por sulfatos insolubles. Se separan por filtración y se llevan a fusión sobre carbón vegetal y utilizando como fundente el Na2CO3 para pasar los sulfatos a carbonatos que deben ser solubles. Si todo solubi]izara con el agr.ra, podremos descartar del problema todas aquellas su-bstar¡cias que son insolubles y que ya se han relacionado en el capítulo l.

se

HCI riiluido si es que

se

utilizó carbonat

3.4 Disolución de muestras eólidas del tipo núm. 2 Si la muestra problema contiene particulas metálicas, éstas se separan Para tratarlas aparte. Si entre las particulao metálicas se pueden apreciar diferencias por cuarrto a oolor, Iustre, aspecio. etc,. se dcberán seguir haciendo apartados de

¡ imPcrtante, ento p

I

I

el el tipo de {u¡r
lninado solvente' Corrrienetoniarpequeñascantidadesrlcmuestrafundidayafríaantestledicomer ensaYes al ca solverla, Para

Antes de intentar el Procedimient En una Pequeña cacerola que debe estar finamente P ción 1.5F de carbonato de y se lleva a

ebullición;;;""*

20 minutos' lVlientras está en

¡raltículas sernejantes. {.Jna información que dekre corseguilse y es muy importante, es corlocer la procedencia de la muestra ya qüe esto permite hacer ciertas suposiciones del tipo de elementos que ésta puede contener. El uso de r¡n im¿án ha¡á que formemos dos grandes gnrpos de partículas: magrréticas y no-magréticas. For ejemplo, las reba.bas de acero y en general de todas aquellas aleacior¡es ferrosas con pequeños contenidos de cromo: tungsteno, manganeso' cobaito, aluminio, ni quel y cobre, son map.éticas; ineluso algruras aleaciones se comPortari como imanes en sí, Eristen aleaeiones tie FeNi que con un determiuado cr¡ntenido de carbono

ebullición' reponga

no son magnéticas a Ia teflxpgr¿riuI'r a-nrd.riente, pero sí a tempera'luras rrás hajas'

las

Dieolución de muestras sólida¡ del tipo nrirn.

Disolución de mueetras ¡ólidae

60

, ilementos

Aleación

Secundnios

Principales

2 6l

aleaciones de MnlCu con 300/o Mn y 7090 Cu, MnlBi y Mn/Al, tienen propiedades magnéticas. El acero al alto manganeso (12 a 140/o Mn), es ligerarnente magnético. [¿s aceros inoxida]rles no son magnéticos debido al alto contenido de crorno

y níquel. Ferrosas

Fe. C

Si, P, S, MN

Fe, C

Si, P, S, Mn, Cu

Fe, C, Mn

Si, P. S, Mn, Y' W, Mo, Co Y boro

Fundiciones*

,t"lr. "f carbono

-

Cr, Ni, Co

Aceros aleados No'fetosos

o

Metal base, COBRE:

Pb, Sn, As Y AI

§

§<>

\§ § § § \ § §

3

-c:1:

Pb,Zn, P, Al, Fe,

Cu, Sn

MnYNi

Cu. Ni

Fe, Mn

Sn, Pb

sb, Ag

Cr,Zn

Sn, Ag. Cd

Al, Mg

Cu, Mn, Si, Fe, Cr, Ti, Ni, Zn

Bronces UUUI E'TUYUV'

Soldaduras de Plomo o estsno

Q.,lj-á,,rqe ¡lc latón

I

I

M-r.l [.¡qe- aluminio

I

Zn, Cd, Mn Y tierras raras de

Mg, Al

temperaMetal base, níquel para altas

h

Zt, Al

Cu, Fe, Pb, Cd, Sn

Ni, Cr

Fe, Cu

Ni, Cr

Ti. Fe, C, Co. Zr Y AI

Sn, Pb, Sb

Cu

Bi, Pb, sn

CdySb

temPeraturas Metales blandos Para clrumaceras inter:ruptores Fusibles de protección pala co¡'riente de líneas eléctricos 1i Aieaciones dentales

* En las fundici+nes (ar(rtt para los e.ceros "l y molibdeno. ntllitideno' Las aleacrcnes i".

Pb

Cu, Pt, Cr,

Ni"l'a

como los que se espeti{irnoclificadas están presenteselementos t''antidarl' van¿¡dii' menor Y ¿n

y níquel

"'"o'no "^;;;;;;"ho ' :---^-+o cecas- urtll acumuladores' ''ilee secas' tipos rie imprenta'-pilas para ulru§'";##,

"1"""ir""etc.' ct-tntienen

de pastas,

I r'' ls' a"

i't;¡l'-; il

básir

v As.

errvases rnt:tálicos t^r-^ para ñ4Éo armas .rmas tle rle {i.rego' li-¡eso. Las balas

ú'"i"""ió" Monel t'oltiene: l\i' Cu' Iro: v Mn' -----. .¡....-. a, §i' ,rsÍn rrír* ateacicncs uo+.LqcomJ,tcntle i'arios tii-os 'le La !u Estriita ""-' en diversas proporcrriites' (h' y Mo '"".:::-:'l'^:l,il'.;',,1],"1i-"

Jrer¡'antientas de corte, colrl iienerl

c:''

w

Todas las aleaciones no-{'errosas a excepción de las mencionadas antes, son no-magnéticas. Por ejemplo: latones, sus soldaduras, tronces, soldaduras de Pb/Sn y Pb/SniSb, aluminio y sus aleaciones, aleaciones de Pt/Ag, Pt/Au, CrAIi/Ia, etc., que se usan en odontología: fusibles térmicos a base de Bi, Pb, §n, Cd y \,. Sb; magnesio y sus aleaciones, etc.' aleación, Una en su más arnplio sentido, es todo aquel material que está integrado por dos o más elementos que se encuentran unidos intermolecularmente de manera gue forman vna solu,ciin sólida. En una aleación, uno de los elementos

integrantes debe ser un metal que llermanece con sus propiedades fisicoquími' cas inherentes. El metal o elemento que mrás abunde en r¡na aleación, se le denornina como el metal "base", En las aleaciones podemos distinguir tres tipos: mezclas metálicas, soluciones sólidas y compuestos intennetálicos. [,a mayor parte de las propiedades de una aleación se relaeiónan c<¡n la facili-

dad con la que sus componentes se disuelven entre si y permanecen al estado sólido, ya sea formando mezclas o combinados guímicamente. Teóricamente, es posible preparar una cantidad infinita de aleaciones metálicas; sin embargo, se utiliza sólo un número limitado ai presente en la indrrstria. En general, Ias aleaciones más importantes constan de 2 a 4 elementos y se clasilican en: Aleaciones /crrosas, cuando el metal base es el hierro y alcaciones nofenosas, cuando el hierro es sólo un componeDte muy minoritario en la aleación. Las aleaciones de más importancia gue se consideran actual-mente en la tecnología industria!, ias hemos resumido en la tabla anterior,

Proceümiento de üsolución para muestras del tipo núm. 2 Después de examinar, e incluso haber corrido las pruebas preliminares de identificación con algunas de las partícuhs metálicas, se puede recabar con cie:rta seguridad, información de aquellos elementos c¡.re puedan eslar presentes, Se toma un décimo de grarno de la muestra metálica, procurando que sea lo más representativa posible y adernás que esté en forma de partículas (o rebal.ras muy pequeñas), para conseguir un íácil y rápido ataque y se pone en un vaso de preeipitados pequeño.

a) Adicione a la muestra 2 ml de HN03, 8[ y lleve a calentamiento para acelerar la reacción sin llegar a hervir. Si todo se disuelve y la solución aparece clara, esto nos indica que la muestra no contiene antimonio o estaño y con una ciert¿ probabilidad de que tampoco haya cromo o alumi-

l¡2

l)irr¡h¡r:ión de mues¿ras sólidas rr¡o. En el caso de que aparezca algo no disuelto, centrifugue, dbje asentar

y filtre para separar Io soluble de lo insoluble. /r) l¡¡ disuelto se lleva a evaporación hasta casi sequedad

en una cápsula de y ml En esta forÍINO3, 3F 0.5 de agua. Agregue 0.5 ml, de ¡)t,r'cclana. rnü, csta parte del problema estará soluble y ¡ista para analizar, por medio «ic la $ISA, la existencia de los cationes que abarcan los grupos del I al Ill de Ia MSA, así como el magnesio que pertenece al grupo fV. El antimonio y el estaño, se lruscarán en e[ residuo (lo insoluble). r) Iil residuo se lava dos veces con agua para eliminar el exceso de ácido nítrico. Se adicionan 0.5 ml de ácido clorhídrico l2F y se lleva a cale{rtamiento hasta ebulliciít en bafui María. Si todo se disuelve, se aplica la MSA, para determinar la existencia de los cationes que corresponden al grupo IL ¿4 Si la muestra problema no se disolvió, habiéndola atacado con los ácidos nitrico, o clorhídrico, se prepara una nueva muestra y se ataca con 0.5 ml de agua regia, llevando a calentarniento hasta evaporar y que se tengan solamente 0.2 ml. Se diluye con agua hasta completar I.5 ml. Si todo se disuelve, se aplica la MSA pala el análisis del grupo II de cationes. Si al atacar con el agr-ra regia quedó algo insoluble, se lleva todo a centrifugación (o una fuerte agitación rnanual) y se filtra. A lo soluble se Ie aplica la MSA para el grupo I de cationes. Lo insolubie se trata por el método de disgregación.

Nota: En el inciso (o), cuide de no tomar demasiado tiempo para el ataque en caliente con el ácido nítrico, ya quc el trióxido de antimonio Sb203 y el dióxido de estaño SnO2, se vuelven,in-solubles en cualquier ácido. Si el residuo que se formó es de un color blanco a verdoso, es muy probable que contenga esos óxidos, Aquellos elementos que no aparecen en la IVISA, tales como berilio, titanio, tungsteno, uranio, vanadio, zirconio, platino y tierras raras del platino, por ser elementos ¡roco frecuentes, se identfican corriendo marchas específicas, cuyo procedimiento corresponde a un capítulo aparte dentro del curso d,e anó.lisis especiales,

t I

Las muestras problema del tipo Núrn. 3, se manejarán haciendo previamente una separación manual de las partítrulas metálicas de Ias no-¡netálicas, y aplicar en cada grupo Io expuesto para los tipos Nrlrns. I y 2. Err los problemas del tipo Núm. 5, se requiere hacer una centrifugación seguida de una filtración cuidadosa ctm el objeto de separar lo sohüle de lo insoluble. Dependiendo de las características físicas que presente el insolu-ble, se tratará éste como problema del tipo Núm. I o del 2. En el caso de problemas del tipo Nún. 4, convendrá determinar el pH de la solución-problema para saber el medio que ee empleó pare üsolver la muestra o en qué ¡nedio se encuentra disuelta (el medio puerle ser ácido, neútro o alca-

Disolución de mueet¡as sólidae del tipo núm.

2 6J

lino], con lo cual se puede establece" |u ,rb.rurrcias deben estar en sorución, por medio de la información que se ha áado en el capítulo L fundamental es.,"n". rir,"i*"L" h -u"rt.a protrlema en :l:.t¡.tivo.

|1::

I.1"':i,11',ry

"' J";t;;;;ñ;#;üii ;;

I':' 4'

?':utotalmente ésta, se tiene la siguiente información: si el m,ed,io de la solución es ácido, signifiea que el probrema se dis.rvió con un ácido, o que ntiene sales cuyos cationes tienen propiedades protones), E * el agua fo.rro iorr".

ia protogéni hidronio (HrO*t),

si el ¡ned'io es árísrco,.puedc ser que o álcali, o gue la solución-probl"-"

"oo cido. ér probrema se haya disuelto con una base

r"l"r.rryá, aniones rrr, f.otofifi cos (que aceptan protones), ros que "oot"rg" captu.In del ug,r, i"r", hid.;;;rT Gt-), liberándose iones oxhidrilo o hidroxilo (orr-'), que Ie dan un carácter aicarino a la solución-problema. Ta_mbién el ion ca.boí",o CO;, h"."

;;;i;.lro fuertemente básico. Puede presentarse el caso de que la sorución-probrema contenga sales anfipróücas (sales gue contienen iorres protogénicos y protofiricos), p"or ro cuar ra acidez o alcaiinidad dependerá del ion q"ue predomine. sielmed'io es neutrc y el problerna ,olrrbi. en ag,a y significa at-remás que tos iones pre§entes son apróticos (que ". no aceptan o capturan protones), vea en detalle el capítulo 9, que se r"fiere a la Hidrólisis. La mayoría de las substancias inorgánicas tlue se solubirizan con los ácidos, contienen aniones que se comportan como bases fuertes y ,i.rrJ., ;;;;;i"o,ones. Por ejemplo, el carbonato de calcio no es soluble

."u

p".""r,

.lUn"

"r, "grr, "" a que el ion CO3-2 eaptura un protón HCO3-I. que si es soluble .o y débil (que se ioniza rnuy poco)."gru Otros

suientes aniones : sutfuro, sutfito,

y nitrito.

r..r,rl11'.illff:Íi'.',rTiffi

"T::LIil:

En el ¿nálisis cualitativo, ros ácidos más ut,izados son: clorhídrico, nÍtrico y sulfiirico; por Io cual es conveniente saber cuáles aon ras ventajas y desventajas

para utilizarlos adecuadamente,

ucho como disolvente debido a gue bles y una mayoría sólo es parcial_ Además de emplearse en el análisis n la MSA para formar los sulfatos solu_ ácido nírico HNo3, corno trisorvente, presenta las siguientes ventajas: Todos .los Elnitratos

fo¡mados son más sorubres qu"io. cloruros y m€nos vorát,es, evitrínpérdidas por volatilización, sobre ádo cuando se lleva un residuo o muertra a casi sequedad. dose

64

Dieolución de mueetras eólidri Dieolución de mueslr¡¡ «ólid¡s del ripo núm.

Es un buen proveedor de iones hidronio, por lo cual aatúa como uú reactivo oxidante. Así, el ion nitrato, NO;l, en presencia de loe iones H3O*l oxida fá-

t

t ll l¡

Il

t

t I ll

I

Número de oxi.dación

E', está dado en voltios respecto del electrodn normal de hidrógerut. l¿¡i¿¡ls s¡fir,

que del Hi§OJ, éste puede pror.ocar la precipitación de los catiorres del grupo de los alcalinotórreos (que forman parte de los grupos II y III de la MSA), en una etapa en la que no se desea que estén presentes. El ácido nítrico no disuelve los compuestos oxidantes que son insolubles en agrra, tales como dióxido de manganeso, MnO2, dióxido de estaño, SnQ y el üe xido de plomo PbO2 (o peróxido). Este ácido se emplea principa[nente para disolver la mayoría de los metales (es conveniente que estén en 6rma de limaduras o partículas pequeñas), tales corno cobre, plomo, estaño, cinc, plata y las aleaciones fen'osas. l.os ácidcs meta-antimónico, HSbO3 y m€ta-estánico, H2SnO3 son insolubles en IINO3. a

electrólito una solución IF, a una atmós-

fera de presión y

a

25"C de temperatura.

Fe

*2 (ferroso)

muchas de las substancias inorgánicae que

son insolubles en agua y gue ademrás se comporten como agentes oxidantes..Disuel-

ve algrrnos de los óxidos metálicos, earbonatos y ácidos cornplejos. fos cationes que se disuelyen eon este ácido pasan a cloruros fácilmente volátiles, Io que favorece su identificación a la flama.

EI HCI con los cationes plata, plomo y mercuroso, forma los cloruros correspondientes que so¡r los únicos it*oluble: cn agua; pero si se adiciona un exceso de ácido, el ion cloruro actúa como un formador de complejos, haciendo gue se retlisuelvan los cloruros insolubles, Por ejemplo, el clorurc, mercúrico HgCl2 pasa al ion complejo HgCF', que es tan estable, que evita la identificación del ion mereúrico, Hg*'o menos que se destruya el complejo. EI AgCI pasa al complejo AgCl3 t y et PbCl2 a PbCla-2. El HCI no dis¡relve la mayoría de los sulfuros que son insolubles en agua. En los residuos Eié se forman después del ataque con un ácido, conüene separar lo que fue disuelto después del atague con otro ácido de manera que se corran marchas de Io que se fue disolviendo y proseguir aparte, con el tratamiento de disoh.lción de !o insol,rble. Si se encuentra un solo solvente para la muestr& problema, ésta se deberá tratar'únicamente con ese solvente y así correr una sola marcha. El HNO3 concentrado (al 69.8% eÍ masa de HNO¡), diluido en,,n volumen

65

SERIE ELECTROQÚTIICA

cilrnente algrrnos compuestos, haciéndolos solubles. Esto no se realiza si solamente existen los iones HiO+1. [,as tlesvcntajas son¡ El r¡ué una vez disuelta la muestra con este ácido, no es fácil evitar que continúe la acción oxidantc. Por ejernplo, los sulfuros los oxida fácilmente a sulfatos e iucl¡rso se libera azufre elepental. Si sucede esto rlltimo, da lugar a confusiones, sobre todo cuando se hacen ensayes de precipitacióu rle ciertos cationes. Por ejemplo, si está presente el ion sulfato (debido al ata-

El ácido cl,orhídrico HCl, disuelve

2

P+3 y P+5

0,20 en forma de H3pO3 y H3pOa

_t'§ El a6ua resadisuelve a la mayoría de ta y el ion mercuroso. No conriene usar

-

muestra pr,blema con arg.no De acuerdo conla se¡ie ek:ctro

,s

áci

ción de plomo, plalogr'ó solubilizar la

mentos metá que ocupa el metales que

disolueión será más lenta cnanto más cerca esté-del hidrógeno. Esta clasificación, de acuerdo a su tensión d".l.ct.o,ro aisraro para cada me_ tal' es una rnedida de la fuerza relativa voltios), con la que un útomo t¿"a" pasa del estado normal o basal "" al estado de ion.

ftfi l)l¡ol¡¡elón

¡le mueetr¡e ¡ólidae

l')lrut¡'ttlo II

Número de

Díferencia de

oridación

potencial (Eo)

rrlr /r6tnrr

H*l

Azufrc

s*4 y s*6

Arrlilr¡ot¡io

sb

Dieolución de mueetras eólidas del ripo nrim.

*3

final de la tabla.

-0.212 como [SbOl*t

As*3

forma de HAsO2 -0.247 en

lli¡nrr¡to

Bi*3

-0.32

(

irlrre

Cu

*2 (cúprico)

Azufre

s*4

(irlrre

Cu*l

como

[BiO]*l

(cuproso)

-0.522 forma -0.559 en

Antimonio

,O*r y Sb*s

-0.64

Mercurio

Hg*l

-0.799

Plata

ag*'

-0.80

llg*2 (nercúrico)

-0.854

Manganeso

Oro Manganeso

Oro

Pt

(mercuroso)

*2

-1.2

de HAsO2 Y [I3AsOa

en forma de SbO*l Y Sb2O5

(aproximadamele)

Mn*2 y Mn*4

-1.28

Au*3

-1.42

Mn*4 y Mn*7

de MnO2 Y M"On -1.67 enforma

,du*t

-.1.68

'

decir, se oxidan y por lo tanto se comportan como agente§ reductore§. Luego, el metol nlagnesio actúa como un enérgico reductor, [,os elementos que Ire6, e8

+ Fe * Fe*2 + SOt2 + Cu I

El cinc metálico en polvo precipita al oro cuando éste se encuentra en solución en forma del complejo [Au(Cr\)2] - t, pasando a su vez el cinc en solución como complejo o sal doble de cianuro de cinc y el metal que puede aer sodio, potasio, o calcio, [Na2Zn(CN)al.

-0.45

As*3 y fu*s

Platino

Cu*2 + SO¡2

-0.345

Ar¡énico

Mercurio

Cualquier metal de la tabla tenderá a depositarse (si está en solución en forma de iones) por la acción de otro metal que esté colocado arriba de ése, en la tabla, Por ejemplo, en una solución de sulfato de cobre, si se introduce hierro metálico o un acero al bajo carbono (incluso chatarra de acero), el cobre se precipita depositándose en el hierro. La reacción que se verifica es la siguiente:

en forma de H2SO3 Y SOf2

rnónico

A

67

están abajo del hidrógeno ganan más fácilmente electrones, es decir, se reducen, eomportándose como agentes oxidantes. Como este poder va aumentando hacia el fital de [a tabla. el oro será el rnás enérgico oxidante. La facilidad de reaccionar de lñ metales va disminuyendo del principio al

0.000

-0.20

2

CAPITULO

Aplicwción de la 1|[SA pür{tr cationas Comprende eita, la identificación ile 23 cationes (los más comunee y corrientes). Estos cationee se o¡denan pera su reconocimiento en cirrco Supos. Los grupos lI y trI, se subdiüden en sul,grupos, denominándose

como: IIA,

IIB,IIIA v IIIB.

Los cationes que integran estos grupos

Grupo

I

Grupo

II

Gmpo

tII

y

zubgrupos son:

Lgot, Pb',, llg'22

IIA

/

----

Grupo IV

Grupo Y

Pa¡a aplicar

N&+tr K+r

la

y Nlt-l

MSá, es neceeaúo que la rnuestra-problema

esté

totalmente dis¡elta pará tener su8 componentes en forma de catione* y aniones;

La mperación de loe grupoe, se hace medi¡nte !a atlición ¡ucesiva de lo¡ eiguientes reactivoe (agentes precipitantee)r 69

,ll

Apllol.lón dc

l¡

MSA

pir¡

c¡tionee

Separación del gnpo

w

ZI

lirrt¡ro I. Acido clorhídrico, 3. OF (HCl). (lrrr¡r(l

(ll¡

t,rrr¡ro

I 3

I

ll.

Sulfuro de hidrógeno en un medio ácido, hasta saturación

lll.

Sulfuro de hidrógeno en un medio alcalino, hasta saturación7

Separación de los Subgrupos:

IIA y IIB

s).

(irrr¡xr lV. [¡osfato monoácido

de amonio g.5p ((NIIa),

IJPO4)

)'

lil grupo V, no tient- reactiyo de separación ya que éste, es soluble con lrrrlrx krs rr:activos de los denrás SuPos. (br¡ cl objcto de tcner una idea muy general de la MSA para cationes, rlrxr'rihircmos a grosso modo,los pasos que se siguen: l)rr ln muestra-problema que debe estar en solución, §e tornan unos I ml lrr lou que se determinará por separado el grupo V de cationes. r Sr: rlr:termina en la muestra-problema, el pH para saber en qué medio r'¡lú rlisr¡elta. Esto nos servirá de guía ya que de acucrdo con lo expuesto r.rr lu primera parte de este libro, tendremos una idea de los cationes y que posiblemente contenga Ia muestra'problema. Se toman de ésta, propiamente se inicia¡á la MSA de cationes. F.l rr'¡lrl de la muestra-problema, quedará como reserva para el caso de que se hngt necesario repetir sea, parcial o totalmente la MSA, tanto de cationes r.olrro de aniones o se quieran correr reacciones específicas. Esta reserYa, rk,lx: protegerse herméticamente para eütar su contaminaci6n. nrriorrr:s

olrr¡s

5 ml con los que

que contiene el grupo II, se trata con una solución _i-0L - ElKgH -precipitado se_ agita y se filtra. Lo que no se disoraió, contádrá ro, ,utjr-, {g del IiA. En la solución, estarán ros cationes der IIB en forma dc

,¡;:i' comPleios.

Separación del Grupo

III

solución que contie^c ros grupos del III al v, se trata con una _La solución saturada de cloruro de amonio y una solución concentrada dc hidróxido de arnonb (gr.,tas de cada reaciivo para adicionar en realidad,

una solución regulndora)- se agita y se lleva a s¡lfhid¡ación hasta saturación. se vuclve a agitar y se filtra. F.l precipitado gu., obtenga, contendrá una mezcla de sulfuros e hidróxidos-de todos los cationes del grupo III. En la solución filtmda, se tendrán los cationes de los grupos, IV

yV.

Separación de los Subgruposr

trIA y IIIB o

III,

y

Sr:¡raración del Grupo

I

se disuelye mediante la adición de

eróxido de sodio (Na2 O2, oxilita) y una

IA

',

se filtra. Lo que pasa en solaciín, en frlrma ie iamplejos. Lo quq se

IIIB, cuyqs cationes esiarán en iorma

\

Separación del Grupo IV

La solución que dontiene los

Sr.paración tlel Grupo

[i

de fosfato monoácido d.e a¡n solución co.centratla de hiüóxido

on una solución seguido tle una

precipitado que se forme,

,í fi rt'ffi fJ

contenrlrá tendrá

fosfotos. La solución filtrada, V. Con excepción del grupo.V, el procedirniento de la MSA de cationes. sigue el orden numérico estürecido p¿ua ra sepuación de cada

Supos

y

srbgrupos. Debido

iespetando el

árü"miento

indicado.

uno de los

razones

la muestrapr

originat de

hace por/separado a partir de la V

a

iii: se ha

72

Aplicación de la MSA para caüonee llueetras

(iru¡xr V de Cationes

Na*t. K'r

llue co¡tienen eI ioa

¡monio

y Nllit

dcsarrolli¡rrrlo el pror:edimiento (l(: la \1.\ \ rle r;ationt)s. se !'lrl adiciolllndo rcar'tir9s qtle cotlti(:n('n los iorrcs del gnrpo V, tales corno: llidróxirios rle sodio, llotasio v antonio, clorttrtr tltr atnonio 1'peróxido de sotlio, entre otros. l'ls por t'lltl quc (lesptl¿s de llabr:r seParildo el gnrpo V al final dc lu ma¡r:Iril, es rntty probal-rle quc se tenga en la solucií»t, los iones: sodio, Jx)tiL{io v i¡t¡lor¡io; por El¡1, exactanl('n[('que str lra't'atr Itecho los agregados rle lr¡s rcactiv(rs antcs citados.ft'or Io cttll, si srr tleternrina la identificacióri dc los iones del grupo V en esta solui;ión, lo rnás segllro cs que se olittngan reacciotlcs Positivas, a Pesilr rlt: quc tal vtz la

.\l ir

lytl-,

* OI{, +

1*==*

IyH¡f

+

Hu O

mt¡ostra-problr'¡na. no tr¡r'ieSc alguno rlt: t:llos. l'or cstrt razón, (:l lrllíli-sis rl:l grupo v'de cuti«rnes, sC llu,:e por st'pilrarlo, t'. (lomo los iones rL:l grrrpo \' s('cncltcntr¿lIt ttl solrl(:¡óll, la idcntificaciórl

\dc

éstos

I separación

cs easi «lirecta v rlo rcqliere quc v'

lrugarl r('accioll(1.§ dt

Ion amonio De los B ml apartados de la solrrción-problema original, se tr)mrn 2 rul

ponen en

un tubo de

rcacciones de illr

nI

ensal'c

v

se proccde

a

sc

efectuar las sigrrienlcs

ifiurc üi n :

l. Hl tubo de ensaye en el cual sc han puesto los 2 ml, se lleva a un calentamiento suav(]. Si st'perciüe olor u umo¡tíaco, la reacción es positirir (se habrá idcntificadt¡ el ion amonio). las'reacciones dc descomposición, puetlr:n scr las sigricntr:s: Si rl trtiírn \c lr .l! dr'\¿mouir¡ t¡n c.s ixidanit. uno de lbi: prorlur"tos será el amoniar:o. Por e.iernplo: Nll4(:l + A Si el anií¡rr tle la s¿l es a¡noníaco, l'or rjtrmplo:

+:+

NH3

t +

Nt14\O3 + A +:+'\rz() 1 + 2ll2O 2. Con el hi¡lrórklo de sorlio, o pólasio:-

Si no se detcctó algun olor al llevar a calt:rttamiento. cabc la posihiiidarl de que la solución.problcma contenga utia sal de antonio por:o volátil si éste es el caso; se ¿igregan a k s 2 rnl «:ontenidos en el tubo dc ensaye, unas

rTHo

Cl

+

blanca, 4. Con eI nitralo ftumos) tnercuroso, dihidratado; I{& (No, )z.2Hrg,

**#,:i:::,:il,[ru;r:Í,;**T;:ü.:i:"n".untub. fl[{*,":l,T:"1T11i.",:ffi TH#[:i1.{1;:r::l:,fi :i,#; :lTi*, :!v,:,,ir*il,l:i,;ry'*,*d#

[i#,}*,* q;*# i jf T i';i;,,tí,*,,ffi fr#: ;$;¡ "i; d# x;h*',: *ffi ; y¡tt' ;:,:'::n,X*:,t'if ffi i,i*",# :*i.F;fi i#,}Jil {:

l".,.T,?y[

,T,'JXililll;,'i,ff

IIst'*IIt

H(;l

oxitJunlo, sc obten«lr'á un prorltrt:to t¡xirl¡,1,1 rlcl

f+Hclt+¿ *:*

NI{.

entre cllos.,'

La ¡eacción de identificación l{g1 (No3

a +:__=

se re

Muestras que contienen er ion

¡¡gl'?

es:

)z + 2NIl, t+

AI eompuesro, NH, Hsryo¡,

Hg + +

,¿¡,,

¡y¡¡,

*of;on'*o,

r::::!'" t-antíno-¡nercúico.:

ar¡e¡is

o*lrT,l'illt",l',;'#,;:;:.,,1,¿,.rj":J;Ti:,i.*;k,tT,,o;[:

Z3

Ion

potario

75

Muestras que contienen el ion sodio

Alrededor del 3.0"¿ de la corteza terrestre, contiene sodio. Los mares, y la mayor parte de los fluidos vitales de los organismos ür'ientes; contienen sales de sodio. Como ia mayoría de los procesos industriales utilizan estas sales, los productos y dcsechos también lo contienen. lll sodio metálico se emplea como un reductor muy enérgico, ya que se oxida fácilmente. Para amalgamas y aleaciones de plomo, etc. Los compuestos más usados son: hidróxido, sulfuro, sulfito, sulfato. Además todas las sales de sodio halogenadas, hipoclorito, tiosulfato, silicato, fosfato, nitrito, nitrato, acetato, arseniato, aluminato, carbonato, vegetales rnarinos

etc.

Ion

potasio

/

De los 6 ml, quc quedaron, se toman pequeños volúmenes para efecfuar las sigrierrtes reacciones de identificación:

I. A la flama: Se procede de la misma manera que se indicó para el ion sodio, (ver en lo concerniente al ensaye a la flama).

ensayes preliminarcs,

2. Con el cobultinítrito de sodio, Na3 [Co(NO,

)o

]:

En un tubo'de ensaye pequeño, se pone un ml de la solución-problemi, un ml del reactivo y unas gotas de ácido acético concentrado, para tener nn medio ligeramente ácido (también se denomina, como un medio acético). Se agita ñrertemente y se deja reposar unos diez minutos. Si se forma un precipitado cristalíno de color amarillo,la reacción es positiva. La reacciónes:

2d' * N"*' * Co(No, E3 +::+

Hil;:l*?;l;J,

Si el medio rrc la solución problema es neutro a alcalino, se precipitará el hidróxido de cobalto Co(OH), .

Los oxidantes y reductore-" enérgicos, destruyen el precipitado. Los. ácidos fuertes y yoduros, descomponen el reactiyo. Por ejemplo, el yoduro es oxidado a yodo e,lementai por el ion nitrito del reactivo. Si en la solución-pioblema se sospecha la existencia del potasio en forma del yoduro de potasio, conviene tratar previamente la muestra tornada de la solución-problema, con un exceso de ácido nítrico concentrado y llevar a sequedad. Se diluye con un poco de agua. Si la solución no resulta ácida, se acidula con ácido acético concenlrado y se adiciona en seguida, el reactivo.

Teorí¡

7(t

para cationes Apticación de ta MSA

el Si existe el ion ci¿nuro en

()rupo I de catio¡tes

un exceso dc: Con Ios cobalto' el con *ntptejos ria Ia misma reacció*' Iü ion

problelna" debe agregarse'

tl óÑ-;'; io'Lt ,l,"iirl""n*ü; ,';H;, i*'' ,'i*l ';' ""úuo amonio se elimina p*" t"l*'interfegencias'adicionando reactivo va que

i-rreüamente

A$r,Pb"yllgr'

a

a una i¡asta casi sequedad. tr,uego la solución-probl"..l-Ñ.011 y llevar el diluye Se amonio' todos ios iones calcinación cuioadosa p"l'aiilln^' reactivo' el añadir de acético' antes calcinado y se acidifiJa con ácido que se clescompone con el tiempo ya preparado debe .rt*, ,ttién

'l'eoría

lin Ia soiución-pro[,lcía origirral, supondremos que existen todos los cationes que comprende la \l.S\ con el olijeto de que vayamos üendo en detalle, todo lo que implica su procedimiurto.

Este,

to..ándor. el ion cobaltoso'

Co'2 '

H2 PtClÁ 3. Con el ácido cloroplatínico' iguales de la ?-11'n volúmencs En un tubo de ensaye Ptqu.t'io' y" rcactivt'r' Se lleva a lefrigeracrón ';1;;i"'tiílito t"f''ia' convieue fiotar las parcties solución-probierua, Láhoi preüa agitació" y ' 'e del prccipitado' Si'

':parcce la fo.mación interiores del tubo p#;;J jmoriilo tle aspc.c[c cristalino, ia reácción es positiva' éste con un cok¡r !t' tl ¿rlcohol' En cl agua' la solul¡ilidad Ei precipitado d"b";;;'i;;ol*rt es sol, ble cort las Lrises

ui prccipiiadtr es de unos I i'z g/il';';ó;ó'

i

t T

l,

l,

fuertes.Si se lleva ''.:iti"tiá" éste con ¿.1¿o .lortriáii.;itF; son: confirma¡. Las reacciones

," pr.d. hr..r

{ '

Al adiciona¡ el agentc ¡rrecipitante del grupo I que es el ácido 'to,los clorhídrico en fornra de una s,.rit¡ciól ,.}.01,', lbs cationes,'(los S giupos),-.eaccionan forrnárrtlose los cr'on¿rr¡s conespondicnfes y estarán en solucüin a exctrpción de los cloruros del grupo I debido a que sus Kps, tienen vaiores pcqucños, (aunqrrc la Kps. dcl t:loruro de plomo no lo es tanto y es por cso que es soluLle cn una solución acuosa caliente). Véase la siguientc tabla:

I

se lrtrmeder:e la flama para a el ensaye

el'precipitado obtenido

ldentificoción" 2l{Jt + PtC'rf

+::+

Contpueslo

de calcinación' Kz PtClo

Como el

+-+

2KCII+Pt+ +

para recuPerar el Platino'

PbCl,

1.0 x I04

x l0+o

t.24

X l0-s

F'

2.5t

x t0,

F'

HgzClz

2.0 x l0{

8

l.BB

X l0-5 l'

$ l'o, tal razón, ,',rnvieric arlicionar un exceso del reactivo paia aprovechar

el ian pofasto' lVluestras que contienett sodio' Las tierras de lal-rranza 1'los E, un po.o menos ¿bundante que-el át ó'oa'" del toi al de ic¡s elementos' Se nr ares, conti.n",, rtrt dtáá' y líquidos biológicos' vegetales terrestles' encuentr¿ en: [,üs ríos, tejidos

el o..fetio del ütn comtin,. rlado por r::[ is¡ .¡..rto que procede del ácido ,:iorhídrir:o. haciéndo qrre disnrirruya'^aÍrn rnás, Ia solubilidad de estos cloruros ul tcner ulla'alta conceniración de anión clcrurro, sn la solución. f)e ¿cucrrlo qo{J. sus soluhilidadcs, podemos,decir qu9 rne¡'curoso, precigitan tolnlmente r:n fornta §e clonrros

tasio en la industna' es casi de la

piomo (qur:'-estri en,íorma de r:loruro de

estos

irrcompletamerrte ya que con respr:rto a las otras d 0oC" se srrlubilizan unos

áe sodio Por.lo cual' Ia

,t áii'J;. ;:":ñ1: pQrmangantt:' . f"*o.- y. ferricianurot cromato, onato, nitrato' n¡i"J'Jllk'""'frH l"om"o' yoduro' yodato' nitúto'

sf ato' hiPoclorito' etc'

t.56

zclrt

calcinarse los residuos obtenidrjs reactivo es muy caro, deben

, p",ot""io,

Solubililad de la sal

Kpt

AgCl

-hl,:t*J

el cloroplatinato de potasio' El compuestcr formaCo es I-,a

77

propiedati cs aprcvecharia rJe

plata -/\

_r'

urcrc!ll'osqf

pl

_t ,

'..,,

Procedirniento

It

7lt

MSA Aplicación de la

p

l

ltlenti.l'icación det plomo,, el filtrado' se lleva a calentamiento y en caliente, se divide en dos porciones: La primera, se tratacorl ttlla-c gotas de ácido acético concentrado v 2 ml de una solución l.0t' de uomato d,e potasio. Se agita. Si se forma un precipitado de color amarillo, se hab¡á identifiiado al plomo.

Paso

o en cuenta que el rmars€ el comPle-

Hf2 rlue está como gil

t

tt'.' \mbos

son

La segunda ¡rorción, se trata con unas gotas de una solución l.0F' de yoduro tle potasio y se agita. La reacción es positiva' si se obtiene un precipitado de color amarillo. Si se lleva a ebullición, el precipitado dcbc

irrsolullles '

l,rocedimient, un l,oso No. I. En

¿e ta

*l de

tlllt

_.olución(que es el

sotur:ión'Problema

se

o

imonio Y bLsnuto' ando lo: oxicloruros

I

¡le color blonco Y so de rear:tivo' se

!

de

lli'l

a1'udando a haga. más

ationes' se

l ! ¡

Pu.so

Ab. 4.

,

aco Presente' hace

t

r

\

a cationee

No' 2' Asumie

dirolr*rr.. Esta scgunda porción, tanrbién puede tratarse-con ácido sulfúrico, 3.0F en lugar del yoduro dc potasio, en cuyo caso se'deberá formar un precipitado de color blanco, para que la reacción sea positiva' Nota.-'[ome cn cuenta que el cloruro de plomo precipita, si la solución qu€ lo cont¡cne,

estifi6

Todas las reaccioncs d':ben hacerse en asliente'

I'oso No. 5. Separaciórt de lu platu y el ion mercuroso. El precipitado obtenido en el paso No. -3, se lava con agua bien calicnte. sobre el papel filtro para elimina¡ lo mejot posible. el cloruro de plomo r¡ue haya quedirdo atrapado. Se tira el agua de lavado. Se le agrega al precipitado, unos 5 ml de una solución. 3.0I de amoníaco, procurando mientras se agtega, lavar con estc reactivo el precipitrdo. Si al haceresta operación no queda nirrgún residuo, quiere decir que la sohrción"problema no tiene elion' nlercuroso y todo lo que se disolvió, cra el cloruro de plata. Si es el caso de gue se obtcnga un residuo el cual adquiere con el tiernpo un color pardo que pasa hasta el negro, esto indica que existe el ion mercuroso (el color que aparece es dcbido a la r¡rezcla de mercurio metálico y el cloruro-amino-mercúrico). Se recoge el lavado hecho con la solució¡r de amoníaco, para identilic.ar en éste, el ion plata.

oreciPitado' éste será

T

r

ior*, at cloruros (P se filtra' 'La solució llamaremos como 7t M seguir eu ésta' la sigue.

como cipitado se tratará

Poso ,Vo. 6. ldentificación de la plrrta. El la.vado con la solución de anro¡ríaco. se trata con ácido nítrico concentrado, adicionando gota a gota hasta tener la solución ácida (comprobar rnediante un pedacito de papel tornasol). Si la solución se enturhia o inclrrso- se forma un precipitado de color hlanlo la reacción es positiva. Se puéde hacer taml¡ién Io siguiente: Dividir el lavado en dos porciones. Una de éstas, se trata como se ha indicado y la otra, corr unas gotas dc una solución, I.0I" de .toduro de

se forrna un precipitado de color amarillo. la rear:ciólr us positiva. Si al precipitado formadd quc es yoduro de plata, se le agrega unas gotas de una solución de cianuro de potasio, 1.0[', éste del¡c tlisoluerse lo cual no sucede, si el precipitado es el yoduro de plorno, Pbl2 ol¡tenitlo en el pa-.o No. 4.' potasio.'

I

ccliente Posiblc Para

en el {iltrado" Plata v rnercutoso'

Pn§e

Si

1,

i

¡;I

\ 4bservacionee Bl

cationes Apllorclón do la MSA para

l¡0

Itr,ro Nrt. 7. Idcntificación del ion r.rr trl ¡lnso No. 5, es muy Pro lorrl'irtttttr srr cxistencia, se pone rr lr¡tlu con unas gotas de cgua regia

Con el cromato de potasio, K2 CrOa

Pb*2+G0-2+PbCrOcl ,

gotas m^l de agrra y se.añadtrn unas ff,,*"ri,rr,t't*qu"dát. Se tliluye conlnos 2 trolor cuyo unprecipitado se forma rlc rrrru solución de cloru¡o á'tuno'o' Si cloruro de (mezcla es positiva, v¡r rr.l bl¿r¿co ar gris oscuro, la reacció, y llgncgro)' tlg'Clu metálico; ,r,'r,,rr"ro y mercírio 'blanco

qmorillo

Con el yoduro d.e potasio, Klz

Pb*2+2I-t+P¡¡r1 om¡ilkt

. Id en tificación del Plomo

Ol¡¡ervaciones

:

EI-.yoduro U. caliente

rrorrroffi

los muY grande Y [a solución que

n

tiitt'ltt dc cloruro de

aparecer

blgnco (reacción Positiva)'

or si se exPone Por un tiemPo más ción Positiva)'

o

concentración rle los iones plata el s iones mercuroso' se Puede dar a debido ducido hasta plata metálica lo ,ái.ión del amoníaco Y tener Por

una

es

Separaciín

d,e

la

AgCl +

plata con el NH,

a siguiente reaeción:

2l1g + 2[Ag(Ntl3 ), ].i Por

to.

* : + ['lg*' +2Agl' + 4N]13

lo misrno, tampoco dar'una reacción'positivi

i*.,

!dentif

icación

.

Agct,t. + 2 H2 'hlínco

--- -.

o + 2NHf

I

*

en la iilgntificación de

Reacr:iones q'ue se verifican

del mercurio

I

Separacíón d'el

I, I ;.'*; I{Cl

con

el

,\gi' Pb*2

tlgí2

+ AgCl.t. + 2CI-1 + PbCir{1 11;1;1

+. 2C1-r

+

Itrgz

OLi

l',stando

el ion mercuroso, como cloruro

curosq_insoluhle, l{gz Ci z :

I{gzCl.r,+2N[{,

'

..

NII, i{gcll+llgtr+\llf

bhneo

,+

lner-

6¡-r

nqro

Todos los prr:ciPitados sor, de color blanco

Fll 'mercurio metálico

Separación del

::l

fl

plara; por no existir' éstos en la soh¡ción'

,l il

t

+ CI-'

Con el dcido n,itrico, flNO3: t4(IIl{41'r-ql- I + 2 IIB 0É I +-

de Ia plata

Separación

I

2llN, + tAg(NII3» 1., -sdluble-'- ' '

y

en generar, toros los metares

tipo de reacciones cuan¡lo prJcioitan al eslatlo

pesatros en este

elementil forma de uu polvo.finarnente diüáido. tle color.negro.

, ln irrr.n

,r, A

r//

Iti

ll2

A¡rllcrelón de la MSA Dars cadones

Mue¡lra¡ que coatienen eI fon mercurio gJ Con el ácido nítrico, I{NO3, cl mercurio metálico o al estado elemental: 3tlg + 2NQt + BHaO*r + 3Hgt2 + ZNOI +,

rl

Muestras guecontienenel ion plomo

12H2O

El cioruroaminomercúrico, con el HNO3:

d Ii

l)isolut:ión del mercurio con cl agua regia

2NIL HgCl + 2NOir + 4H¡O*' * 2ll1*' + 2NOt + N2t + 2Cl-! + BHzO Con el ,úcido clorhklnct¡, IICI: Ílgt2 + 2Cl-t + IIgCl2;-luaru

B

lil cloruro mercúrico que es solub.le, reacciona con un exceso de HCl, para formar el complejo

aje, cañerías, f¿bricación del ácido

eütar ataques corrosivos, acumu-

tetracloruro mercúrico:

l{gCl2 + 2Cl-t

Con el cloruro estanaso, en f
Í

ZHgCl, +

ll I

SnCl-¿2

+

IIgz CI2J + SnClJ'? bbnco

2flgCla'z + SnCl¿2

+ HgzClzl + SnCl;2

+ 4cl-t

heroclorum estlnnico

Si se agrega un exceso de tetracloruro estannoso: llgzClz + SnCl+-2 + 2llgl + Sn(.llá2

ll I

+ [llgCla]-2'ot,bi,

Muestras qrre contienenel ion me¡curio

Muestras que contienen el ion plata

I

En la mayoría de los nrinerales de: Plomo, cittc, cobre, antimonio y piritas tinamente cristalizadas es niuy pr«lbable que se encuentre Ia plata ascciada sobre todo en los sulfuros. [ixistcn yacimieDtos de plata nativa encontrándose en este estado en 7as menas de: Oro, pla.tino. mércurio, antimonio y bisrnuto. Los rninerales de plata niás abundantes son: Argentita, Agz S; cerargirita o plata córrtea, AgClr estefanita, SAgz S.Sbz Ss ; pirargirita o sulfoantilnoniuro de plata, 5Agz S.Sbz 53 ; proustita o

I

I ¡ I

I

l

t

sulfoarscniuro de piata, 3Ag2 S.Asz S:. I1a plata,. es un rnetal muy utilizado en forma de aleaciones con: Oro, moneda de cambio, soldaduras, drtl,ro--y cohre que sq aplican en: Joyería,jmás importantes son: Nitrato fu{b-i..1 !érmiqog, etc, Los compuestos tie plata, sales halogenadas empleadas extensivamenie en: preparaci6n de emulsiones fotográficas o radiográficas, nuclealización de partículas. gaseosas, reactivos guímicos, etc.

l

/ I

i I

1",1,il,il;t1'::x;*.*,X,J*l;.,,fr:T;i".#it'."*T':3.,,,,", I atgo ntarinos; contiene, algo de este erement"" ',"r',i,"jli,r],'"t contienerr elemento- §e ,,+.;r;-,, , eres vivos nrarinos; rnediciones físicas tale componente de: Interru

¡ectificadores de corrien p¿ra iluminación. Como

(El oro y el

cio t

s;r;.il;";,l ^---

84

Aplicación de

l¡

MSA para caüonea

Teorí¡

I,'abricación de espejos, en la metalurgia del oro y la plata (proceso de concentr.ación poi amalgamación), en la fabricación de cápsulas para detonar la dinarnita, explo-"ivos, ete. . Los Comptrestos de mercurio tales como: Cloruro mercúrico, calomel

grupo rr y ''' Ml-:-3;;,,;il;lilj'#j1ger on del grupo :

r _,

LS-J

(mercurosoi, oxidos y salcs orgánicas rnercuriales; se utilizan extensa¡lte¡tte etc. - en: F'armacología, reactivos químicos, Grupo

II

El grupo II,

-

Kps

de cationes

IIA y IIB.

=

I x I0-2 F

?.6xt$23F

Por definición,

Kps =

se subdivide en los gruPos:

II

Bs

(l x l0r) x (7.ó x ttrr3)

l,uego un sulfu¡o

¡

=[rt'rJ x [Sr];

sustituyendor

= ?.6 x

tt,

c

"ffi ytli:#'::"-.Tlff :J;:L*,11#L;;:i';'J[',;:':;;i,:;,?J

El grupo

IIA, comprende 5 cationes: Sulfuros Grupo IIA

0l grupo IIB, comprende 3 cationes:

Hgs

[,s13, §H3, Sn'2

-Qrupo IIIJ

/(ps

As2 S,

l.l x 10-33,

sb2 s3

3.0 x l0'27

1..

CuS Bi2 s3

Teoría

SnS

CdS

,.U

* ,0.r,

Pbs

3.4

x

1.0

-j

-L

l0-2s

x 1fr26 ¿.,,.,j

\1

::-1'6

ientes consideraciones

la

concentración de sulfuro de hidrAdeno es de 0.1fl,,

Si el producto iónico del H2S,

x

es:

[Hrü']'x [S']

lüt

¡

1

t

.

Si

l,

concentración

f

tr,.siempre se tendrá uaa l. lmplica también que

qr de ir s(

cierúa conóentraeión

l(f2a¡r,

F. Substituyendo en el producto iónico [llrü'] ácido eulfihídrico: (3 x lür)2 x [S'] = 6.84 x l02a; ;= 0.3F = 3

0,.0

la =6.94

i:;, Tjcúión r**,r§ r 11.'1,, del _-", , ulalm.ente si su ct ice.ntrur¡l¿r_¡r";;;;r";:, .o;.rní."_i. , i

:

En una solución saturada de H2S, a una temperatura de 25"C,

e

_mayor de 0.3F,

r K¿s teórica tendrá

if; I

ún

ya a §er menos

- z¡-LLr* Euno de los iones del grupo II, ""da lO2 F, o menor, antes de la adición'del

fuun¡icndo que la concentuación a"

fueee alrededor de 0.01I' = x rulfuro de hidrógeno; la Kps teórica del sulfuro formado será:

sí ia

e alguno de los cadrnio 1, así

del

Luego la concentración de los iones sulfuro se¡á:

is'r= 6'3f

ruego en\¡as

':;':T:;;: _, _.h.r¡,¡uq yuc cuatqurcr s,i i: :,1,,1':r",1l,

La insolubilidad de los sulfuros del grupo II, se explica al hacer las aigu

* lo-:"

r:on los pasos qrre

_r!l-d.: ptecryitoción ulecuada.

d.¡

soiución-problerna sea fmneonnenlt

pitación ¡.1 g",p"

I'

P.ara

flue se lcgre una

el medio de la á¡iinrn^.,^ ^-: ,q" Iq cual Ia separación-preci-

,,J h:#ffitffi.rir

lló

l, §: hr¡r:r: lrrrrhujear el H2S en Ia solución-problema,

I

I

Apllcrelón de la MSA para cation€s

grrrllo

f,

nranteniendo éste bien caliente cr¡lrt:t:¡rtrar:ión de iones hidronio.

y

previa separación del

cuidando de tener una alta

'r

Si sc sulfihidra en frío y en un exceso de iones sulfuro, se forma el ibn cornph.jo disuifuro de arsénico IAsSzf t, que es soluble. Pero si se signen l¡rs r:ondiciones rladas antes, es posible que se forme el complejo pero éste sc desintegra y se forma el trisrrlfuro de ar#nico, As2S¡ que es insoluble.

rI

l,)s posible que con ¡nercurio y cobre.

I I

2. Para

,n pl! rnuy bajo, se precipiten

los sulfuros

La separación de los gnrpos ll-,!t

sp basa en el hecho de que el grupo IIA tiene propiedades órÍslcas, mientras que el IIB, tiene un carácter ácido. Luego, tratando la meacla de los dos gn¡pos precipitados con una

fuerte, los sulfuros del grupo III] reacciona¡án.y se disolverán. Fll grupo IIA, quedará como un residuo insoluble e4 fcrma de sulfurosl Por base

cuanto al sulfuro mercúrico, éste se disuelve parcialmgnte al reaccionar con la base fuerte, formíndóse algo de disulfuro mercúrico, HgSrt (que es un ion complejo):

rti =" ]i[, a",r*;ly1t,ale el agregado rel calcu]osr.--_..,,r¡1dr

aseg'drar

#fit;inu¿ em.i..-, a un pa¡a L

Paso No.

l.

La solución, donde se encuentran disueltos lc's gr'¡pos del

,ñ

sigrrientes

l/

V,

,

HCI J.0¡' por cad de solución. co¡no req.¡rta ur1''

--...

Pooo comPlicado

§e

ualenti , 0.i; o¿ a" til"'"¡án

tción de! gru.pa

II

iones estarrosos a estánicos ya que el sulfuro ss[¿¡1oso, snS. cs insoluhlc en las áases .fuertes e¡r carnhio el estánico,, .Srr.§r, §í e.s soluble. (el Sn.sr, cs insoiuble en un medio ligeramenie ácido. Se deseonoce su Kps).

1.1. Se adic.Áone una solución de.hidróxido de anronio 3.0F hasta que ia solucii¡n sea ligeramente aicalüra- Si aparcce una turbidez o ¡(r forma utl precipitado. lro debe preocr¡panros.

i.2. Se añade una solución de ácidq clorhídrico 3.0!'hasta tener una ligera acidez con lo cual, se redisolverá cualguier preeipitado que se haya forrnado. Iin ios c¿¡máios del pH, use papef indicador para un bueri control.z

i':,*_1r*i"-r"l*-"-:F

Prepar¡ur go.

uolumen equ| golas pot cada e una de menos.

de

';;;yi:k;:*rxf

ii

1.3, Se lleva a una lenta evaporacién, para reducir el volurnen de la solución hasta casi ia rnitad (si es que se tiene dernasiado volumen).,Si no

los

,

con un ml dc una solución 3.0F de l{NOr v se lleva a calentamiento a lnño llaría, unos tres minutos con el objeto de oxidar los

l; fl

v

IICI' podetnos hacer

f'orrnaridad

hocedirniento

al V, se trata

ca¿a

concentraci

tt.o. pr., .J""'utt

y IIB,

de HCl, por

der Hi'i po, I ll, t]r J; varor ,i;,X 1"91,: para neeeslta I retPare¡ ull ml de u r¡ ,2 _ un ;. m . De donde: .Si,

que los demás catiorres,

la

:gue directamente

:ii,,xiu

." ^sj

razonable (unos cuatro minutos), con el objeto de hacer precipitación completa de todo el grupo [I, en forma de sulfuros.

I

f

de

§F precipiten en forma de sulfuros 1' evitar que se disuelvan, conviene subir el pH hasta un valor de 0.5 lo cual se hace simplemente diluyendo con agua [a solución que se ha estado sulfihidrando y se prosigue esta operación por un tiempo consegrrir

sulfu¡o¿ 87

se quiere

hi IICI en una J(.tratar; con , ¡

:ffi

Jil,i,i_T#,;ilT

Reaccio¡es

¡

Itll

Apllcrclón de

l¡

¡

oe

verlfiean {a-S})

Como vemos,'%n la reacción de hidrólisis de la'tioacetamida en un nredio ácido, se forman los iones acetato y amonio lo cual hace el efecto de una solución regvladora e implica la necesidad de que se adicione una concentración mayor de iones hidronio. (equivdente a mayor cantidad de ácido álorhítlrico),'para mantener Ia concentración del ion sulfuro, en una

'

concentración adecuada. Lo arrterior, impide que

se substituya

Ia

a

menos que se introduzca alguna modificación en ei procedimiento para evitar el consumo de iones hidronio. P{r otra parte; la tioacetarnida se destruye por los efectos oxidantes de los iohes arseniato y el ion férrico, dando lugar al oxidarse, al ion sulfato por lo cud en vez de que precipiten los sulfuros correspondientes, existe la probabilidad de que sulfihidración,

¡

I

se,formen sulfatos que son solubles.

I t t

'

t I I I

+e

MSA psr¡ c¡tioneÉ

I

t' /La tioacetamida, es una substancia blanca, cristalina, que se disuelve fácilmente en el agua formando soluciones estables que se htdrpltTan lentamente si el medio es alcalino, pero si el medio es ácklo la uelocidad de l¡idrólisü aumenta nolablemente. Este reactivo, tiene la ver¡.taja de modifica¡ la concentración del lon sulft¡ro en una forma lenta y uniforme en toda la solución con lo cual, se favo¡ece la formación de precipitados granulares que se depositan rápidamentelEn la sulfihidración, se obtienen a menudo precipitados gelatinosos yr como son muy pequeñas la^s -paitículas, se hace necesario dar calentamientos sucesivos para conseguir que éstas, "crezcan" y se facilite su filtraciónf ' El control tle los' iones sulfuro aI uÉar la tioacetamida, se hace por medio de la adición de iones hidrorrio es decir; de la misma maneia que se

'

indicó para la sulfihidración.

É1

Reacciones que se r-erifican

\ I

fi

medio

!1,-1..oI'+

liufr -W

Oxidación de los iones:

3Sn'2+ 2NO;t+ 8H3O*¡ + 18CI-t

Sn*2 a Snto

SSnCli'z

Por medió del dciilo nlt.rico en caiiente

==> + zNOt + 12H2 0

Reacciones de Separación-Precipitación Grupo

II

Con el H2S en un mgdio ácido, dado por el HCI.

J aHgcl,'t 2Hrs r 4H20 < = > Hgclz.2Hgs

Illercurio

Si el meilio es alcalino¡

| |

+4HaO.r+4CI-t

HgCIr.2HgS + S

cur-8-Nu,

+

Solrr

(:o

H2 S + 2H2 O

I

blancrt <

s

3[IgS[+ZH.O+

+ llr0 + S-2 CrH.0;1 + NH, ,á

I

Separación de loe grupoe IIA y

para cationes A¡rllcación de la MSA

'rl)

)

pb*2 + HzS +

irllre

.r 2Bi.3 + 3Hz s 6H2o

llisnruto

=

ra}r?l+

antimonioso

2H,o*r

Cloruro Antimónico

fi

,,,u*,o

Si no se verificó la

A¡sénico en forma tle

ó"ido'

+ 3HzS

,rr*O,

estanosos

2Hro + + cdsi + 2H3o*r y

i"i"a¡l'ut r,*"itu

+

a

ión

,rrAro;'

¡rrseniato

Sn*2 + [l2S +

ornailla

El cloruro antimonioso' SbCt;t

Y

antirnónico' SbC[t

y

al üluir

v

se forma: El

el dioricloruro'

SbO2

Cl'

írn las reacciones:

cl;2 Antimonio

+

3H,n-

f[gr?

oxidación dq los iones

eshnicos:

![¡rO + +snSl.. + 2H¡0*t

ion estanoso, (lo p9, las .rron".' y, ueltas), estará como el ion eloroestanato:

+As2S¡l+óH'O

forma ilos tipos ile Et antimonio con el IICI'

xicloruro, SbOCl,

BCi-r

Si se hace la oxidación del

que debe

+ 2rI3ü1

+ 4H.0*'+ sCI*t Clá' + 6It¿O*.Url?;ra'{

efectuarse

SnCl;2 + 2H2S + 4HzO + + SnSz+ + a¡1¡¡'r

+ 5H2S + 2H3Ot¡<== AqSl--t + IOHz O amarillo

li .io*ro Estos, J';;'t"¡i""

+

ama.illn'

cierto [¿ segunda reacción, se efectua hasta a As's el a rerlucir el H2 S, tiende ;.,;;;r.

iones:

a

I

úr:irlo Arsenioso

l,lrr forma del

SbrSr{+ 6IIrO*

2SbCI;'+5¡¡rS+ l0l{zCi++ 96rOr+ + 1g¡¡rg.r

+ -r?i¿1.0l,.ij^;$n"

En,frío C¿S en caliente, es anarcrr.id,o'

¡¡

anamnja-

Ion estanoso

cd.2 + flrs +

\/

*

cu*2 + IIrS + 2H2o

2SbC[t+3H2S + 6H2O

Clomro

PbSl + 2H3O*r = + negfo

2llzo

Itlo¡no

(

IIB n,

+ 6cl-r Separación de los grupoa

amuillobríllnnte

IIA y IIB

Procedimiento Pas.o ,[o. I..EI pre n.el inciso,2.3, del procedimiento para la precipitación ene los ,riionm a. ki" grpo ,u fornra. de suffuros, el agua sllfihídrica, se lava el precipitado con unos :eactivo ló que se hace burbujeurr¿, H2 S en aroua, hasta saturación. .Se adicionan "l ,rru, l0 gotas de ,nu,roirrión saturada de cloruro d, al precipitado para retardar la oxidaeión

Tol19 los aifurós. Además;.el NI4CI'ayufa

coloidal Ere pudiera haberse ibrmado"

de

^ .nrpu cualquier tlispersión

Pasa No, 2. Se ataca el p Foiasio 3.0F. Se agita y se -du¡ante unos ires mi¡Íutos. quedado, se trata'con otros 4 filtrado obtenido en la pnmera

ml

d

en Ia segunda filt¡ación Esta s grupo

tod¡¡s

sb.$'; estará

:i-ñ5 i -rlq!

,t

Sepsración e identGc¡ción de lo¡ cariorres del grupo

rtl

A¡rllo

rr lórr

tlt ln MSA para cationea

,

o

I r, , I t' r,,r,trt l" "rlr')rrr's r¡rlrrt),

rl il),,,I r,

¡

prcr:ipitatlo qut

t"i"C*i'

., r'rrlortce s

I i;,,',',,,',i,i"l"; ,r,l'¡r

Ilr

,,',,,' l,rt,r,, ,r'i

el

el KOH' atacido dos veces con

vez algo de fo"nu dlsulfuros ytal

'il"t"

reactiuo

i;"¿"'

r't¡¡ttr) tlil poo(¡ el

ful

de

separación de

9t -::jl:¡"t" sulfuro melcúrico.

*'

#iir*

\§tlv l,";::l"TiHi

r - ur -l !dtau!v' ^--Á.{.pr

se aProvecna il:l,]il,,: :,'-";'.il.H; , , :l,'1,¡] :,:rlisolr¡t'iórt, * oTaI reaccionar-co*ós j,ri'o,' ttgs'.': d1'::lf 'ttrttttrr' ;"'-'":'tt iI I; ::,,,',, -:nj::.r.o. mercü.co' ".. el'coáplejo' tlisulfuro r,rn,,r nttlltlro [rlrmando flB

La disolución obtenida, se diluye con.unos 4 ml de agua y se-lleva a ebullición en baño Nlaría unos dos minuios. El objeto es la eliminación

;;

Itr:nr'ciones

'\lrlt¡ltltr

del ion cloruro para cvitar Ia oxidación de los iones esLanosos a estanicos que provienen del reactivo que se va a usar para la identificación. (cloruro estañoso). Se enfría Ia disolución y se le

que se verificon ton]'d'olucióndelgruPo

,nu et hidróxido de Potasío' -2As2S3 + 4Otrr + + + tuq'

3'oF'

¡diciona alrededor de un ml de una solr.rción de cloruro estanoso. Si se forma un precipitado de color blanco a gru (puede set negro también), se habrá identificado el ion mercúrico. Rl colot bl.anca aparecerá, si solamente se produjo el cloruro mercuroso, Hgr Cl, . Si et color es gris, se tendrá una myzcla de mercurio elemental y cloruro n[ercuroso. Un color negro, indicará que se ha formado mercurio a] estado mctálico, (elernental), finamente dividido. En cualguier forma, se habrá demostrado la presencia del ion mercúrico./

+'t9-:'nf

4O[f'+++ Sb(OtlI4' + 3ShS:' * * s n {o u Io' * 2 Sn S' ,-gn5 rJ[-¡r' *

2Sb2S3+

I

Mt'rr;uno

!

r^ (rrj \.J

del IIgs lo-.-p* "- ' ,1"" se solubiliza

,r,^*

t' ===='qi-

de los c¿tiones del grupo §'paración e identificación

No.3. Separación delplomo. F,lfiltrado obtenirlo en el paso No. I {Paso I'después del ataque con el ácido nítrico, contiene los catiohes: Xbtr, Cu*r, pone y en éste una Se cápsula de porcelana, se-le adicionan -BI' 14".

IIA

1.5 ml de ácido sul{úricq, 12.0F y.se lleva de calentamiento a evaporación, lilip'ariiión de-h-umos dcnsos dc color blanci y hasta que ülamente gueden en la cápsula, uno o dos ml de solución, Esta operación tiene por objeto, elirninar tl ácido nítrico ya que el sulfato de plorno, PbSOa, es a cápsula y se

ff);or)

hasta

il

y se pasa "St* de agrra y se j

I'rocedimiento

en el tubq dc ensaye. Se agita y se observa. Si se forma unp"ecipitatlaie fS!.: JJUI--éste.puede t., j]_-nl,Sg--dg p!-o4g, que se sara de la soluciírn por filtracrón. ,¡Identi.ficación rlel plomo. lll residuo que quedó eu el papei filtro, se iava con unos 2 rnl de agua, Se tira el agua de lavado. Se irata ei residuo con unos 5 mi de una solución sattirada de pg,tgt.-o de amo_qio y se lle'ra a calentan¡iento a bañb nlaría, agitando.const¡ntemente hasta conseguir que todo se disuelva. Si apareciera la solución turbia, se lleva a filtración. El residuo se tira. El filtrado obtenido (si se hizo necesaria esta operación), se trata con unas I0 gotas de ácido acético concentrado; para evitar qr.ae precipi. te lo poco dei icn bismuto que se liaya pasado Se adicionan unas 8 gotas de

I i

L-...

A

Re¡cciones de eepareción e identific¿ción dc los c¡tione¡ del grupo

I I I I I

tll

Aplhmlón dc

)í^

l¡

¡¡rtl ¡olut:ión l'0F de ¡olr rgrcgndl' Si 11Pb( irunvri,, rie Plomo'

'el

Todos los sulfuros de este grupo, con excepción del sulfuro mercúrico, se oxidan con el IINO3 y'en particular, el ion sulfuro que pasa hasta azufre elemen'tal, liberándose los cationes correspondientes en la solucion:

+ BH¡Qlt ==== 3Cu*2 +2NOt+3Sl + l2H2O Reacción similar para los sulfurós de: cobre y cad'mio Bismuto BtS, + 2N0;t + 8l'l3crr + 2Bt*3 + 2NOt + 35{ + l2tl2o 3PbS +2NO;t

el filtrado obtenido en el Iilentiftcación-(e,t 99bre' -Si oH) el i'ui¿o ( to qu"' t" not"a al adicionar \Hr cobre' toiál No. 4, present' cationes los contiene "'r 'n cnto nos indica que-i"-;;;';; sc eltcuctttran ttn forrila tl': t'to en y cio o uno de ellos y quc Para dr:finir complejos u'on'ut''"tl"irr:l'inru')'l-' c'tio"t" la solución sc divide err paso

I

lavado. AI precipitado, se le adicionanunos 5 ml de una solución,.1.5F de ácido sulfúrico. sta rnanerá; Ios .sul¡lrros insoluble,s p{san a suffg7o¡ ,Si queda un resiáuo en el papel filtro, será el sul oluble y por lo tanto, se descarta. El filtrado se neutraliza con l¡na solución de NH4 0H y se acidifica ligerarnente con ácido acético 3.0F, procediéndose en seguida a sulfihidrar, hasta saturación. Si aparece un precipitado de color amaillo, se confirmará Ia existencia del ion cio.

Reacciones de separación e ídentificación de los catíones del grupo IIA

.I ¡

IIA (1]

MSA para crüones

Puo

No'

5'

Disolución del HgS,'con el agua regia, (adición de HCI y III{O3). 3lIgS + 2NO;' + l2Cl' + 8H3CI1 + 3IIgCI;'? +

-

üsolutamcntt

"utt*' tt'f'' y'ti;¿trll')ol.')' ios r' "'iti"'ntit a" "tt*

2NO1 + 3Sl + I2H, U

[\lercurio

Identificación, con el cloruro estannosa:

2l{gClj'? + SnCl¡2

I !

Neldentifícacíi¡ /0"'.u";1;

J:

otra Porción'

¡

Hfz Ct blnnco

t. * SnC[, +

,{Cf

1

sc

i::::::Yi?,11

Pb*2

+ SO;' <=--PbSg.l blaneo

aRa¿e Sá aRiiae &á; &a; se

ldentif.caciór¿.- Primerarnente disolviendo el

ql&ig.-iel-aparece vn Ptec

Plomo

de ca'tlcnes algunos' contiene solución colordel .^ *.1'4 nhservar el colo¡$9t' caso' no se podrá observar esre negro' '¡:n cuyos sulfuros soncolor I La

lir'iat'i

sulfuro de cio'

;;á"ü

p*''l"i'inl'

interfertncia

blen v se e;;;;';;-o "e"l tle agua *"'"f*t

de sulturos tou"'Llli precipitado, El

"

esta

aparece un PreciPitado

tira' a de

con los

PbSO4

iones acetato que proceden del acetato de

amonlo:

PbSO. + 2C¡.llrO;t

+ pb(Cr fl302)2 + SOi2 soh¡ble

El acetato del plomo con el cromato de potasio: Pb(C2 H3 O,

),

+ CrO;2

+ PbCrOa I + 2Cznró;, ,/ amarillo

rlt

Suetancias que contienen bismuto

cstiones A¡rllcación tle la MSA pÚs

¡

Si la adición de KCN fué exce."iva, precipita el cianuro

Separación, con el amonÍaco:

I

Br*3

blanco

"

I I

con el

lisrrruto

ion

=:"Bi(l

tCd(NH3)of' * 2CItI + Cd(CN)rl 9)3(0ll)3'l'

estatlito Procedente

-Idouürro"run tootasio*: ^L zgl('oH), + 3sn(oH)¡r +

I

esidnito de

so!uble

3olfl

tCd(CN)4f'? + H2S+ CdSl + 2HCN +

negro

2Clt'

amarillo

3[Sn(lI, OXOH)5

f'

+ 6Hz

+

* El reactivo

negro

o

del complejo tetramina Seoaración, del bisn-luÍo por formación de cobre, soluble con el amonlaco: L -..- ^^-^ fte aceptn tontbién como

lr;""--'+ÑU, + [Cu(NHr)nf i o'ut''ubiio reacción deidentificacit'n) el

acidificando'.con

(lobre

o

¡

cobre tetramina

f

ácido

tener el

estanito de potasio, se prepara como sigue: A un ml de solución de cloruro estanoso, se Ie adiciona gota a gota, unasoluciónJF de KOH hasta que aparezca un precipitado gelatinoso que apenas esté disuelto. Las reacciones que se verifican son: Sn+2

t 2OH-t +==+ Sn(OH), l; éste, en exceso ¿. Olf ,

tSn(OH),fr,

[Sn(HrO)nf' *

pardo-roi{zo

en exceso de iones OH-t;

por formación del complejo tetraminq

de cio, saluble, con el atn'oníacoi

-.----

.

Sn(H, O)2

Si no hay cobre' se lleva o ,1rn". l'g"l calierrtc: en ws'etLl"' sulfihtdra w'L w sutJL.rlÚut.u a'éiico yv í{ ácido acetrco ;;tátfí;;;:iótr con áotdo /,/ (lio

CdS.t.

+

2[lrüt

I

amaillo interferencia cobre en el problema, para evitar la potasw put de cianuro durante la sulfihidración, se adiciona con el reacciona no cual formar el *ñ;J" 1cu(cn¡, f2, el erisúe

H2 S: 2[ Cu(N H3 )a

f

'?

+ ?ctyl

*

2OHl,

+

+ 2H2A. Luego

O

soluble

.^

I¡lcntíficociótt-

+

2olfr +=:= Sn(tlrO)r(Ot{)r{

(OI{), + OH-r é==+ [Sn(H, OXOII)3 ]-' * llz

El Sn(OH),

Ctr2 + HrS + 2H.O

forma el

soluble.

- -=)! de el ferraciarut'ro Potasio: C", t f'" (CN)6 li ; soluble en' NH3 Separoción, del bismuto

Si

+ d§¡1,

Cd(CN), + 2Cf{-1 + [Cd(CN)4f'?

*-28-tl * t3Sn(oll)of'?

2Bi'l 2Bi(lI, o)3 (oH)3 + 3Sn(H, O)(OH)3 <:>

t

!

bl.anco

Cio

d'el

O también:

I I

+ 3Nrl,

de

cadnrio. Pero un exceso mayor, lo reclisuelue formando un ion complejo que al sulfihidrar; se forma el sulfuro de cio:

+ 3NH, + 3IlrO+ B(Ofl)3+ + 3Nilit

O también: -ieiiri,ol.13

?1.,

2[cu(cN)ar2 + ENtla/+ Cl\O1 + H, Ll

es

un precipitado gehtinoso blanquecino.

Sustanci:u que contienen bismuto

Alg.rnos minerales de: Cobalto, níquel, plata y rara \rez los de estaño; tienen asociado el bis¡nuto al estado eiementai (nativo). El sulfuro «le

plomo en matriz cuatzosa, a menudo contiene algo de bismuto. Las cosos de hurnos, o de poivos de las fundiciones de mine¡ales taJes como piomo y -cinc, colectan en el transcurso de varios años. algunas toneladas db bismuto en fornra de óxidos. Los minerales considerados como menas de bismuto (un mineral pasa a ser mena, euando la ley o contenido de sus valores, hace costeable su explotación), son los siguientes: Bismutina. 52 Bi2 ; bismita, Bi2 03 , llamado también como ocre de bismrlto; bismutita,

,.42

tl tr r

'rll

A¡rlk'relón de la MSA para cationee

lh,o,(:Or llrO (sc considera como el ca¡bonato); guanajuatita, Bi2Se3; lrlrrrrlinrill, lli, ('l'e,S)3¿ Industrialmente, el bismuto metálico se introduce lorrrr) un¡r irrr¡rrrrt:za deseable en la preparación de algunas aleaciones con lrrr¡o ¡rrurlrl rk: Íusión tales como: Plomo, estaño, cio y cobre; ¡¡,'lrr¡rrrrlo r:l bismuto, o el antimonio como endurecedores. En aleaciones rl,. rnr.l;rk's antifricción, (chunraceras), prótesis rrr.rlir l¡r intr:nsidad del carnpo magnético. \En ¡rrr'¡rrrrrrr.iírrr

de

Separación e identificación

de ln" caüonee r r grupo le loe ^or:^_^^ del

cio, sea un subpro concentrados de cinc

r{r

(l

/r It

l l l I

if

(lodos

clnc, se localiza en

Ias

antjdad en las escorias,

compuestos organomeiái

anufacfu¡a de alcaciones

).. Fln farmacología, algunas sales de bismuto e emplean para el lr¡rl¡r¡¡rir:nlo de la sÍfilis y diversas afecciones gastrointestinales (nitratos y xrrlrrrilrllos). En perfumería, se utiliza bastante el oxicloruro, BiOCl, con el rrorr¡lrrc dd blanco de perlas. En bisutería, se utiliza el oxicloruro para dar rl ¡:r»lor a las perlas artificiales. Como reactivo químico el bismutato de nrxlio por ejemplo, NaBiO,, es un oxidante enérgico, etc. Sr¡¡tarrcias que contienen cobre

l,r¡s minerales de cobre son muy variados ya que éste se puede clrr:«l¡trar: Nativo, o como: Oxidos, zulfuros, carbonatos, sulfatos, etc. l,r¡s minerales considerados como menas son: Cirprita, Cu2O; bornita,

(iu, IteSa; chalcopirita, CuFeS2; chalcocita, Cu2S; tetrahedrita, ll(iu2 S.Sb2 53; tenantita, 3Cu2 S.As2 53; enargita, 3Cu2 S.As2 55 ;estanita,

iu2 S. FeS.SnS2 ; atacamita, CuCl2 . 3Cu (OH)2 ;, malaquita, CuCO3 . Cu (r)ll), ; azurita, 2CuCO¡. Cu(OH), ; crisocola, CuSiO3.2H2 O; brochantita, (

4rj

gg . ./I

retortas de arcilla de Ios

rolítica de éste,

Itr(rl, II,

Í;

IIB

(luSO¡.3Cu(OH)r; chalcantita, CuSOa.5H2 O, etc. En la industria eléctrica, r:s donde más se utiliza el cobre, sea co¡no metal con una pureza de

ara litografía v offset; ), en Ia decoración de

ar el hule sintético;

delgadas, sensibles , fo. .ryo" ,fil

cio colmo rnetal células fotoeléctricas

&paración e identificación de los cationes del grupo IIB As*e. 5¡*a

99.99% para la fabricación de motores eléctricos, bobinas, transfonnadores, r:i¡cuitos eléctieos, intemrptores y un poco menos pure en el tendido de

llneas de conducción de la electricidad. Fabricación de electrodos etc. En forma de aleaciones tales como latones y bronces de muy diversas composiciones (con cinc y estaño). Metal aleante en monedas, en el acero, en joyería, utensilios de cocina, cobrüado de metales, metales antifricción, ctc. Las sales de cr;bie cubren un amplio campo en la aplicación industúal, como preservativos para la rnadera, fungicidas, fertilizantes, fabricación del nylon, análisis de gases, pigmentos para pinturas, tintas en linotipia, desinfectantes, reactivos guímicos, etc.

oftalmología como

en c.apas rnuy

y

estaño gue está como

Sn{

Procedimiento

Stutancias que eonüenen cio I

Los rninerales de cio considerados como menas, son mr¡y pocos los que se conocen y son: La greenockita, CdS, el óxido de cailmio, CdO y la otar"ita, CdCO3. hácticamente todo el cio, se obtiene de los mirrerales de cinc en donde se encuentra asociado en una relación aproximada de; una parte de cio por 200 partes dc cinc. Lo anterior irnplica que el

I l¡

1

I

,l

t

J

t

!11

{' I #t

lllll

A¡rth're lórr rk:

la MSA para cationes

Separación e identiffcación de loe c¡tiones del grr¡po IIB

ll ll. l')sta mezcla contendrá los cationes antimonio y estaño, €n lrlrr¡r rlr llolr¡ros complejos que se aparta para identificar los cationes. l,l rr,irluo llvado, contendrá el ar#nico en forma de tri o Pentasulfuro, rlp,r rll rrzul'r'r: y una pequeña cantidatl de suifuro mercúrico (lo que pudo llrrlrr r orr

arsenomolibdato

*,Í;'f

Ir,rl,,'r,.' ¡rtsitrkr dcl grupo IIA).

ldentificación del arséníco. EI residuo se lava unas tres veces |,n ullur r:alicnte (unos 4 ml, por cada lavado). Se tiran los lavados. Si el ¡r.rr¡¡f¡¡¡¡ irl)arcce con un color amarillo, es probable que sea el sulfuro de ru,r:ri('(). l'ara confirmar Ia i.dentificación del ar#nico, el residuo se puede l1r¡rr /Vo.

rnás

,'1,

l¡¡rl¡r¡ rlrr dos tnaneras:

:1.l" Atacarlo con unos 2 ml de ácido nítricó, 12.0F llevar

a

r.¡r|r,rrlamiento a baño Ma¡ía unos 5 minutos. Por decantación, se sePara lo ón r¡rrr: su disolüó y a este liquido, se le adicionan es rI: ¡ritrato de plata 0.5F y se agita. Si se forma

L rrruy probable que sea el cloruro de plata, si na lilt¡i¡ción. El residuo se tira y el filtrado, se trat sr¡lución 2.5F de acetato de sodio. Si se forma un precipitado de color tt{é rojizo, se confirmará Ia existencia del ion arsénico en forma de

nrscniato de plata,

,\3

AsOa '

3.2, La otra manera

es, tratando el residtro ya lavado con

el un ml de

agua

toma

T;r:,::r:r:"i::¿,::*.j:

arsénico noetálico ',.u

or, hirlróge no, tr*f¡¿, plJ, rnism a ¡¡ ¿¡s¡r, rr.rd, con, ros iones m ercúri.r

rtimonio rnetálico

y

iPoclorito' EI sulfuro

no r.le

ei hipoclorito, no desrprr.." lr"',,.^.f,, rr:ñ--:rL%iriltJ;r?J Jj el precioita,o negro, ..1 ,,; ^^;-:^''it.tta ou tr^.pr€apÉado r,,.. i,; ;;' ; il:;::";11 i,,#, : :,l"**: : sc confi¡ma Ia existencia d"t *;;;: _qí al frotar, .!a rnancha cambia roio-prd'o, i; *'^; ¡"ob.e r"r, ado es cor,re merár,co ar'iaclir

r:on'iene frotar suaver¡ler,t"

A una de éstas, se le añaden unos 5 ml de mezcla mognesiana, se agita fuertemente y se lleva a calentamiento a baño María por unos tres minutos, agitando de vez en cuando. Si aparece un precipitado b"anco, uistalino;,se habrá formado el arseniato de amonir-¡ y magnesio, $gNHo AsOa.,,Se filtra y se tira el fiitrado. EI precipitado, se lava corl agr¡&

cu idadcr

que queda, presenta un color amarilht, se hal¡rá for¡nado

],

la gota de la porcién p y la *on.d.'eilsu part€ nrancha oscura o un.ptecipitado en !a zona de no desaparece si se adicic NaOCl, la reacción es p ve¡ifica¡ si la mancha

en ilo"

el precipitarlo aparece un color pardo-rojiza, la reacción es poisiti!a.- " La otra porción, se lieva a evaporación hasta casi sequedad pera asegr¡rar la elirninación del agua oxigenada. Se le añadcrr: 1.5 ml de aeua,2.5 ml de ácido nltrico, 12.0F y 2.5 ml de molibdato de amonio. Se agita y se ileva a calentamiento a baño María unos dos minutos. Se filtra". Si el. resi¡Juo

se la,a para climiria¡ el ácido. D;.;-p;.;;n p, se ra moneda'p-o,'.r e.i¿o

un

nít¡ico

cajete

le adiciona una gota de una soluciónn 0.5F de nitra.to de plata. Si en

r.'ril il#?;X:ri.iltr*.;,,Í

Iilr,"d 1::';:,'::x,"H;,.';i:iü ilJii[:JJ:;8;:Iil:

porcrone§:

se

ros comprejos de antimonio v

t.-

4.

'

(NHo ), AsOo .tr2XIoO¡), siendo la reacción

:l :1T::1,^I;.5l,i1tiene "f,X,,i"qrr"rtr.i*"*o, pequeña o,' rá,"'

sol¡re, será la porción, g.

q,_re

t:aliente, con una mezcla de: Un ml de amoniaco y agua oxigenada al 3Yo, en el mismo papel filtro. Esta mezcla, se retor¡ra varias veces sobre el residuo y conviene que se a$egue ligeramente caliente, hasta conseguir la disolución o en todo caso; la decoloración del rcsiduo. .Si queda algo de &te, se tira. La mwcla, gue debe haber colectado algo de a{sénico lo tendrá en forma de arseniato. Se lleva a ebullición para expulsar el exceso de qua oxigenada y se divide la solución en dos

y

de amonio

pcsitiva.

ra,

r,

t :li *.;;i jjk

:

IffiT'ililH|' i

fornl

.-l

a

s

ru

ro de ¡n i r,a

B

( te t

raititiodam

fil

el

'/t I l'-ú

Separación e identificación de loe cationee del snrpo

llll

IIB

cotionet A¡rllcrolón rkr la MSA para

| 103

Los cationes de este grupo, que están en solución en forma

de

complejos debido a la adición del KOH al agregar el HCl, se vuelve ácida la solución y reprecipitan los cationes al dest¡uirse ios complejos en forma de los sulfuros correspondientes :

As(Irt + 3AsSrt + 4H3Ot

fusénico

+ 2AszSrt

+ 6l{10

amarillo

Antimonio [Sb(OH)o];t + 3SbSzt + 4II3O*'<=> 2Sb!53¿ + BH2O anaranjado

I

I I

Estaño

tSn(OH)5f2 + 2SnSa2

+ 6H3Ot + 3SnSzt + l2HrO amarillo brillnnte

Al tratar los sulfuros con más HCl, se üsuelven los sulfuros de antimonio y estaño, quedando in.soluble el sulfuro de a¡sénico.

esclarecida' bir:n ""

;;rüi"ntes cationes: Mercurio' ;il;" reacción Por lo cual int

Seryración,

.#i;

por

del sulfuro con el

disolución

ácido

cbrhídrico.

Antimo .-Sb2S, + 6Hrr + l2Cfr + 2SbCIf + 3H2S + 6HzO nio

I t

Identificación, con el estaño metdlico, en medio ácido. Se forma el par Sn Ag, reduciéndose el antimonio hasta el estado elemental

y precipiia sobre la plata. (monecla). 2SbCf63 + 3Sn+ 2Sb.l. r 3SnClq, negfo

Separación, por disolución del sulfuro con el flú',l

4H3Ot + 6HCfl + SnCIÍ * í¡1,S + 4H2O

SnS2 +

tl

Identificación, en presencia del ion antimonio, que está en forrna lrexacloru¡o lo mismo que el estaño, con el nagnesio metdlico.

lr

Esfaño

El ion cloroantimon¡to. pasa hasta antimonio elemental. 2SbCE3 +

El

ion

3Mg+ 2Sb+ +.3Mgr2 + tlQft

negro cloroestanato , hasta estanoso.

SnCff +Mg+SnCE

gtrrpo

fluore con m'

-

*M*'

+2Cf'

El que al aücionar el cloruro mercúrico: SnCf + 2HgCl, + HgzClzt + SnCÉ blnnco

llt I

A¡rlh r,,lórr rk, ln MSA para cationee

separación e identificación de roe cationea der grupo

Si lrrry rrn exceso de iones estanosos en e[ problema. el cloruro ,,,,'r,.,rr,,so reacr:iona formándose el mercurio metáiico.

SnCl;2 + HgrCL

;::i

2Hg v

*

SnCl;2

t,,:r'l A N(

)

I

(lomo el ÉIgClz es nluy poco disociable. se ha puesto en su forma molecular en la ecuaeión.

I

I I I t t il

l,ls rlccir; al reducir el ion estanoso al mercúrico hasta. mer(,llros(), o incluso hasta el estado elemental, se identifica t¡ttlin"luntcntc el estaño. Generalmente en la reacción de identiti.:¿ción lo que se obtiene es una mezcla de cloruro lnercuroso ), mercuiio metálico por lo cual, el eolor del preeipitado varÍa del blanco al gris.

El usénico taxa ye.¿ se encuentra mineralógicas más importantes sca:

AszS¡

t

trisuifuro de arsénico, con el IINOe

IONO;I

*

EH¡ O+r =

=: = 2HzAsO;t

:

+ lON0r

soluble 3Sv'+

A

f

lLlHzO

L¿ adición del acetato de sodio, es para regular !a acidez de n el cual el la solución y tener justa el ion arsedihidmgenoárseniato, se ¡idos en la niato Ñr la acción de I o), con los reacci6n de la iones ace iones hidmnio de la solueión, es decir: ZCrtlro;t + HsO+r = : : = 2HC2H3O2+ 0H-! : luego; HrAsO;t + zOH-¡ =:: = As0;3 + 2H,0 RSENICO

Idzrtlificarión, con e\ ni.lral¡ de plalo en la sciución ya tleuiralizada.

AsO;S

+ 3Ag+t

- : : = {g.[5Qov

po.rlo-rojizo

I dentil i cad ón, cgn la nlc ¿cl a n ag n c si cn a, tra'ta n d o prev i a"nente el triéulfuro tle arsénico con agua oxigenada y alncniaco:

AsrS, + tr4Flr02 + 12 Ot.l-t * : = -- 2As0,-s + lil ion arseniato con la mezcla magnrsi«tttt:

AsO;r +

MPr]-::

* NHr't -::

=

iscr-'

+20II,O

MgNFIuAsCn, bi att c o t r¡ :;i,,t

li,

na

Nota: el ion arsenito, AsO;t, no precipit¿ ccn ia int:zc.i::;i-'agnesia!!a.

I h

IrlcnlíJicr|rión, con eJ rroliL'r1¡tlo lt atnonía, previc'rraiainieni'r" .nn i* r"..i, de agua oxigenada y amoniaco y eliri-linación del exceso de agua oxigerrada: Asor-3 +1zMoO;'?+3

al

estado nativo. Las

especies

3 ; rejalgar. AsS;. oropimente. Asz S¡ ; rita, FeAsS; farmacolita ltrCaAsO¿ .ZF_tOt

eritrina, CoAs,

NiAs; iic

oronita,

.2Cu

0¿ .BH2

O

cobaltina o

a

cu, (oFI)Ar Cu6

Al(AsOa )s .3CuAl

(II0)2.?H2O; tenantita.

3Cu Fe(AsOa )3. 3Fe(

a¡seniosiderita,

Ca3

.2Fe(OH)3 .12ttr2

O;

esmalfita

o

esrnajtina, CoAs3

y

(Co.Ni¡As3. Al

FeS2.FeAs2, se le denomina 'tn",¡ii, 'ro*o tu ersenopirita; este compuesto además de eneontrarse al estado natural, se forma en Ia tostación de los sulfu¡os metá]icos, El arsénico, es una irnpureza que se enci¡entra en un gran número de minerales y por lo tanto afecta bastante tras rropie
mispíguel FeAsS,

Disolución, del

lOs

§ubsiazc¡las que contienen arsénico.

negro

I

IIB

o

orirlable a óxido urseniosc, Aso O6 , .itu ,orrprurio s¡i se he demostraclo que es muy oenenoso. como no es un elemento fácil de eü¡ninar en los procesos rnetalúrgicos, se encuentra difundido ampliamente corno irnpureaa

conta¡ninante en muchos productos ind ustrj ales. En las fundiciones metalírigicas, casas y colectores de humos, se obtiene como un subproducto. En los huevos de gailj¡¡¿, hr¡rnc del tabaco y ,, el euer'¡rohumano; siempre se encuentran trazis de ar.#raieo. El óxido arsenioso y dióxido, A.s2 o3, se ernplean corno velreno ¡aticicia y- t:ontra los arim¿les perniciosos. El arseniato ie c.¡l¿io y el pio:no, se

ütilizan todavía en la agricrllblra ioara cor¡ibatir tiir":ersao ptafa.l ei de so,:lio se emplea en tiutorería. El ácido arsenioso, en la inius,ha del o,.itlrio comc decclorante y preparadcs farmacéuticos coxno er licor arserúcal de Fowler"

Algunol corupuestos de ardnico, se usan e¡ Ia fabrioación de fuegos artificiales. El oropirnente, corno pigrnento y depilador en curtiduría.'Él a¡senito de cobre (verde scheelc), con:o pigrnenio. EI acetato.arsenito, se utiliaa conlo cornponente en la fahricación de pinluras (verdes de

Separación del grupo para cationee A¡,llrre lrtrr rlr' la MSA

I I I t I

ll)l¡

I

;,

. de París) I plp,tl.taniz ^ át f''b'ic"se Irr¡k ¡rlrrl, hu dejado' qi'"* "'ti*i"nttt ,,rrr¡tttrrt'trlt' r:tl '"'rliclorotenílarsi l,u 'rrrrlr,lt¡rl, rlrÍr ttt l'rl¡l gue'rra, Para

,rrlrwrr¡frrrr

,

¡r,r,rtr conrpuestos

Cu2 S FeS

olentos'

;J,T':'::-:1TI'"':*;;

ej nrrry irrr¡rortantes, Por ,k' rrxlio.

cl{3 / -.' -r arrhenal, ( )- As-ONa Y e-

\

CH¡

/ o= *.lo¡, \

r

sal

.

sódica del dcido

metanusónico

oNa

CH,

r r¡lilizan 'i;;

crónicas de I para ciertas enfermedades

fJ

primarias

u',lltlo."'r""u',T';rtJ 3

HNa; contra

Separación del grupo que comprende

#

la

III

de cationes

e

3 cationes del grupo

IIIA.-

¡

t It

t

I I

l l

0',,@; rn.'

4 cationes del grupo IIIB.-

este tiPo Por ser muy

¡

catione¡ 107

EI mineral más abundante es la casiterita, Sn02 , siguiéndole la estannita, SnSz. EI estaño a menudo se encuentra asociado a otras especies mineralógicas tales como las de: tungsteno, plomo, plata y hierro. Industrialmente, la mayor parte del estaño se utiüza en el estañado de la lámina de acero para la fabricación de latas que't/an a contener prodtlctos alirnenticios, soltladura, aleaciones para metales antifricción, bronces, fusihles térmicos, tipos de imprenta (aleante), etc. Las sales halogenadas de estaño, se emplean como reactivos químicos y morilientes en la indr-lstria textil. AJgunos derivados como antidetonanteu en los motores de cornbustión interna. El estanato tle calcio, con 1.0% ile cromo, en la decoración de porcelanas.Con ei cobalto, en pinfuras. El sulfuro, SnS2, llamado vulgarmente como oro musivo, se utiliza como pigmento, etc.

Ia

i un gas

orge

de

.§ubsúoncias que conttenen estaño.

se ha 1e¡o^como incluso ya"' 9ue

utilizados en

III

o siguen aPlicando' Teoría

nntimonio' ,Suüsüoncias que contienen

Los cationes de este grupo, se caracterizan por precipitar cuando están en solución, si.a'ésta se,le ¡diciona: Clon¡ro de amonio, amouiaco ysulfuro

d'" Er mineral más impórtant'

'^tll'l'Í;. tr:r::Ltltti i*lHll; ;"i; il' * i*'"r" "'*. :l*; i y;lT"J[:::l':vez::l;*i1.!¡¡];:' al estatlo nativo'

de hidrógeno.

Al

rulfoantimoniuio y rara En la industria se emplea

de tn t' *"yát parte' en la fabricación l'l[u I"t'''rt''u" ts^''p¡' [;']lrnf tl:l,lt-Tff , rrrtatres antifricción

ur'n"¡ u, "AlErnot comPuestos se usan en

'Xil'ff'li-iiilli'"

y tartrato de anttmonro ología. Por ejemplo' el para utilizan El cloruro 1' tártaro antimoniado'-se etc' Otros

,l ill

como hronceodo' a ritlrios' porcelanas opacidad para dar cierta compuestos, strven

l, h

¡rt ícuios

los

es¡rr

altados'

nretales tales

y

t-'

adicionar bl cloruro de amonio'y el amoniaco que es upa solución reguladora, a la solución donde están los cationes del gnrpo III; precipitan

los hidróx pequeñas, pe{manece

precipitan

concentracióh de- los iones .o.xhidrilo y que se disminuye más aún por efecto del ion camún, dado por el cloruro de arnonio. Además; hay la formación de los complejos amoniacqles de estos cationes. r¿ Al agregar el sulfurb de hidrógeno en presencia ile la solución regr:ladora básica, lo.s hid¡óxidos de aluminio cromo pennanecen como tales, rnientras que el hidróxido férrico, pasa a sulfuro férrico y los iones: Mn+ 1,

'

y

+

I

I I

l¡rlhl'lól

Irr,.,

t,,,,

y

Separación del grupo

rle la MSA para cationee

Ni',;precipitancomo

(r'l lrral stl condicionó al ¡1, "1t,,,, ¡¡,¡¡l¡¡r llttt rlrl t
h¡,.

Kr=

iil*: ácido

^:;

[Otft]x INHn"

III

c¡tionee 109

de

en exceso]

; luogo: INII3l

'v"

§utrfuFo§

e§tra }as

lNil3l

[oLr']

KL

INtü']

,1,' 1,,,, i'1)lrlPue§tos mencionaoos:

exceso

El excesodeiones amonio, hace que disminuva la concentración de

t I

Al(oH)3

I.9 x lE33

|

I.0 x lfr3c 6.{}

x

1.4

x }ffrs

1.2

x

1tr23

6.4

x

IG23

1.4

x

-I-ff24

Lff38

Blooc*, geht'inaso a e

rd

una bose faerte con lo cual, los hidróxidos de: Aluminio, cromo y cinc;se disuelven en un exceso de KOll. l,os demás cationes: Manganeso, fierro, t:obalto y ní.quel; permanecen como hidróxidos insolublesj I La solubilización del cromo por medio de uta b¿se fuerte, no siempre se consigue a menos que el hidróxido se lleve a un calentamiento, o sp dé un periodo de envejecimiento.' Para asegurar la disolución, conviene oxidar el cromo hasta cromato ya que en esta forma, es soluble en un medio alcalino. Esta es una de las razones por,la cual se adiciona el peróxido de sodio ya que es-, un fuerte oxidanty' A la vez, el Na, O2, oxida al manganeso pasándolo de_+2 a +4i.los iones ferroso y cobalto a +3..Con estos números de oxidación- más altos; sus hidróxidos son aún más insolubles lo cual falorece. Vemos entonces, que la adición de la oxilita,

eArisác e o, gelatino so

café-r a.iiz a, Selatin

:'oso

o

s

o

débii (Pink)

IIIA y IIIB. En la tabla siguiente, hemos agmpado las Kps conocidas de

permite una mejor separacióndelos grupos qr're- precipiten los ploducc, al pasar la sulfurose de iones

solución. -hásica. Ilace

Vcrnos entonces q,t" fur* r: r-r--:.¡^^ -, .,-^ olrr.^.intrpci6n

iúdróxidos de; manganeso, hierro, cobalto

Compuesto

¡¡na cq¡r¿diciórr contradistoria porql concentración de ioaes OIfr §ea de los.iones sulfirro -en un irrcrementar rlebidarnente ia concentración litr' ]'ami¡ién; debe ser alta la vfllcr, que sobrepase i'" mq"t ti"[ g'opo Por otro concentración de iones

r

Otl-l ' pera ql:e lrrecrpiten los hidróxido§' 'ria

no dehe ser tsn a I\WH)r.[Es Por ello

lado,

iarnbién el cloruro de

iones

orr'. [a separaciórr de los grupos IIIA y IIIB, se hace mcdiante la adición de

a'ra que se pcrmita

¡'rec'ipitación

a

ón del amoniaco, es citg sUate;

y

los

níquel.

KPt

Compuesto

KPt

Mn(OH),

4.5

x lfrla

Nfn(OH)a

Fe(OH),

2.0

x lü¡a

Fe(Oti),

6.0

x

lfi3E

Co(Oi{}z

2.5

x

1ü15

Co(OIt)3

2.5

x

1ü43

Ni(oH),

1.6

x

1üt6

l'{(OH)3

deJ

Los hidróxidos de: tl{enganeso, ft{n(OH)a y Ni(0ft)3 ; no se forrna¡r en realid¡d sirro que, por ejemplo: el tr[n(OH)2 con la oxiiita, da lugar al dióxido de maugane.sc hitlratadc, IvlnO(OH), . En cuanto al níquel, el hidró;
te^s.

I

I

ll)ll

Separación del grupo

cationes A¡rllerolón de la MSA para

nmedio

/rr,.,ll,r,, y Ni*2iprecipitancomo

Kr=

Ia eon'

al ¡¡'¡¡l¡¡r¡/trtdelionsulfuro,esmuácido'v' l¡l¡ rn l¡r razón por la que se ¡r,r tdltbles "n u* 'i'tl¿' rfur' 'I ,1,' krs compuestos mencionaoos: rl, ¡ltttr, (r'l r:ual se condicionó

[OH-t

III

de cationes

109

]x INHn" cn excesol ;

lu0go:

INI{3 ] su!furos estra las

[olr'

lNH3l

]

K.U

tNF[']

i¡,.

exceso

Color

KPt

1.9

x lG33

|

Bl excesodeiones amonio, hace que disminuya la concentración de iones

orft. [a separación

de los grupos IIIA y IIIB, se hace mediante la adición de una base faerte con lo cual, los hidróxidos de: Aluminio, cromo y cinc; se disuelven en un exceso de KOII. Los demás cationes: l\fanganeso, fierro, r:gbalto y níqucl; perman(rcen como hidróxidos insolublesj lLa solubi[zación del cromo por medio de una base fuerte., no siempre se consigue a menos que el hidróxido se lleve a un calentamiento, o s-e dé un pcriodo de envejecirniento.'Para ase$rrar la disohrción, conviene oxidar el crcmo hasta cromato ya que en esta forma, es soluble en un medio alcalino. Esta es una de las razones por.la cual se adiciona el peróxido de sodio ya que ets.. un ftrerte oxidanty' A la vez, el Na2 O2, oxida al manganeso pasándolo de_+2 a +4i.los iones ferroso y cobalto a +3..Con estos números de oxidación más altos; sus hidróxidos son aún más insolrrbles lo cual fauorece. Vemos entonces, que la adición de la oxiüta,

Blnnco, gehtinaso :

Cr(OH)3

1.0

x

Fe(Otli3

6.0

x lü38

1,fi3c

o e

rd

eansác e o, gelaüno so

i

café'r o.iiz a, Selatin o s o

Í.eqro

FeS

rosa débitr (Pink)

MnS Zn.S

1.2

x

1023

blmco

CoS

ó,4

x

1G23

n.QEro

NiS

1.4

x

LE?a

negra

En la

haoe que- precipitert los Vcrnos entonces que funn soluc!ón básica' Ia Ce iones stilfurose produce' ai pasar

¡:'r-''-:'¡^§ * "-a

IIIA y IIIB. hemos agrupado las Kps conocidas de los t¿bla siguiente,

permite una mejor separacióndelos gr'.rpos

hidróxidos de; manganeso, hierro, cobalto

y

níquel.

¿!f¿ conientra'ción

hásica con lo c Sin enlbarqo §i emasiadoren la

Compuesto

Kpt

Compuesto

KPt

Mn(OH),

4.5

x lfrta

NIn(OH)a

,í,' t ¡¿tar;ao que Perterrece r¡nu r:oridición contradictoria porqle

Fe(oH),

2.0

x I(fta

Fe(OH)3

6.0

x

r:oncentración de iones ir,rr.rn.*r* dehitiarne'nte

Co(oH),

2.5

x l(rts

Co(OII)3

2.5

x I0a3

Ni(oH),

1.6

x

Ni(oH)3

grrrpo

IfI,

que Puede suceder

I

aI

OIf I

sea'

la concentlacióa de los iones stllfirro en un litr' 'l'ambién; debe ser alta la vnlor, q,.re sobnepase I* G ti"! g'".¡po qn" FreciPitert los lddréxidos' For otro concentratión de it¡nee OHjl ' par*

fudo, no d,ehe ser tsn a Itg(Oli)r. (Es Por eilo r tnrnbién el cloru¡o de a

ara qu'e se p';rrnita la prec'ipitaci6n

ón del amoniaco' e§ como

.V

s'(gue:

10t6

1fi3¡

deX

Los hidróxidos de: n{angeneso. &ln(OH), y Ni(OH)3 ; no se forma¡r en realidrd sir,,o que, per ejemplo: el l{n(OH), con ia oxiirta, da lugar al dióxido de manganeso hidrathdc, NInO(OH)¡. En cuanto al níguel, el hidróxiCo" Ni(OH), , p&Lro a i{ilFla [-r), (OH), , según veremos en las reacciones correspondientes.

I

ll)

A¡rlk'rclórr rkr la MSA para cationes

\r,,rr,,r,r tittt

Separaeión del grrpo

tld Hrupo lll, de la solución

l. l l l'tlltwlo obtenido

del inciso, 2.3, de la precipitación dcl grupo

, Los iones: Nr*2 , Co*2 y Zn'r;

se lleva a sulfihidración hasta saturación en baño l\lrrriu ¡ror lu nr.no, unos 5 minutos (en lugar de sulfihidrar,r:.Pr:l: se filtla{H u,1,, ,,,,,,,,. ti.acetamida l OF, en un vo|¡mende5 ml). Se agrta y El residuo el grupo III, en forma

sulfato, por la acoión

no se separa, existe el peligro de que

del grupo IV, por haber pasado a

Reacciones que se verifica¡r

t

,,\l adicion¿r al filtrado que contiene ios grupos del III al V, la solución básica (integrada por el amoniaco v el cloruro de am.onio\, se i¡rilan los hidróxidos de: I{ierro, cromo.y a.lumini<¡; ¡rrn

A-r3

+ 3H¡ O

+==+ [Ni(NH3)6f'z

+==+

?=:i

Fe(OFI)3ü + 3NHl1

Cr(OH)¡l + 3NFü'

i:==¡:

AI(OFI)3 ü +

bltn¡:o

3NI[t

* 4NH, +=-+ tZn(NII3)af,

Al agregar el sulfuro de_hidrógeno, Ios hidróxides fls cromo,r. aluminio permanecen en forma de-hidróxidos precipitados ya que no pueden existir

,

como sulfuros, debido a la.hidrorizac¡ón vuelvan a forma¡ los hidróxidos,.,

lo qr. dr como ."irrtudo gue se

,

El hidróxido férrico, pasa como sulfuro férrico y precipita. complejos de: Níquel, cobalto y cinc; ,, á"rt*y", v precipitan en ^.Los forma de suifuros. El ion Mn*2, precipita en forma de sulfuro.

i

6Ntlll

+

Jsa ¡==¡r liezSsJ

r.¡d

+ 6NH¡ + óH20

negro

[Ni (NH3)6]"', + S', i]==¡r Nis+ + 6NH¡ negro

[Co (NH" )u]*'+

[Zn(NH3).f'

S' +==+ CoSJ + 6NH,

+ .92

+==+ ZnS] + 4NIIa blanco

uerde-gisáceo

/

de

co*' * 6NH, +==¡ [Co(NH, ), f'

lfl

9Fe(OH)¡ +

r, ¡lrrlirrlrrla

f,¡*3 + 3NH3 + 3HrO

siguen en solución en forrna

(

ente hasta ion

3NlIs + 3H20

\Nt*2 + 6NH3

de

iatarnente con HCl. 3. Ol- y se lleva a a la mitad el volumen, si al hacer esto se tira éste. El fíltrado se aparta y se r posteriormente con el análisis de los recipit¿do, se puede deber a que no se sulfuro en Ia acidificación y ebullición

Fe*3 +

Fe(H, O)3 (OH)r.l¡3NfIi'

complejos, al reaccir¡nar con el amc¡niaco:.

I l. ,';l liltrado

\'.

]-' * 3NH3 +:=*-

Esta reacción, es similu para los iones hidratados de Cr y'41. Siendo las nzisnr¿s coloraciones que se dieron para los hidróxrdos. El ion *rng"noso, Mn*2, permanece inerte con el amoniaco. ,

¡rrr,

Itlltrulrt, r'«rntendrá los grupos IY y .rrl liu r¡s r: hidróxidos.

hidratan con el agua, Ia reacción que se efectúa es: . IFe(tl2 O),

r,rrtr',rrr,s (r¡ue

café+oiiz2,4r1e fue soluble en r,¡,,rrr¡rl,r sr 'r' lirrmó un precipitado de color r rrr,,r(l rI. ilfnoniaco, estará-presente el ion férrico.YSi se produjo un r¡rrlrrrlo gclatinoso pera incoloro. es posible que exista el ion aluminio.

I

catione¡ lll

/Todos estos precipitados son gelatinosos.\Si consideramos que los iones se

ya fi¡e tratado con el amoniaco y el cioruro de rrr¡nrr,), sr .,, tb..iw cuidadosamente, nos puede dar una buena llrl,,ilil¡rr'riln ilr:rtrca de la existencia de los cationes del gfupo II[. Por

ll rlI

de

problem@

l't,t, t,lttttlr'ttl,t

l,,rr,r

III

.

Mn*' + 52

+-=+

MnSl rosa débil

(pink)

IIIB lf3

Reacciones de eeparación de los grupos trIA y cationeg A¡rlk'rclórr rlt la ltlSA para

I l,

\r.¡rrrrtt/xt tlr: k¡¡ gruPot trIA

y

ItrB

Cr(OH)3 +

orlttrtioltltr

¡n rrr

Cromo

r.1 tle la sEpARAcI?N DEL l,ll rr:sirruo, obtenido en el inciso, rnolt'nma' 'ata con unos 2'5 ml de

r,,r,,r r. t,uttt'tt '',"ut t)ti t,A s;;i;;;i

nos y s'r agita' Si se disuelve totlo' zu]fur1s los que cuenta ,,,1,¡ll,r 'l'irt¡ttst: en Poi otra parte; si rlrnr¡r'lv,'¡¡ rltrry lcntamente'

) I

t\ t

I I

sr: .solubiliza

ai adicionar el HNO¡t se

llN(tr,

l'5 ml de HCI y agitación' se agregan l)cspués de la adición del maría hasta tener toilo el 12[ y se ff"'" t i"t""ni"rni"rrto án Ütno i todo se dísoluió con el HCI)'

¡rr.r't¡rilitrlo

disuelto

+==+ iCr(EO)cf3 + 3HrO

6[130r +==+ 2Fe*3 + 3flrS + 6HrO

Hierro

Fe253 +

Cinc

ZnS + 2H3Or +==*

Manganeso

Y¡¡§ + 2H3 ' + ==

+

Zn+2 + IIzS + 2HrO

Mn*2 + Hz S + 2[{z O

(ttt'";;-;;;ecesario

Con el .ÉLVO¡, los sulfu¡os de níquel y cobalto se dkueluen

I .:1.

t

¡tll ¡rrlrl

NÍquel

fácilurente:

NiS+2NOJ +4H3Or +==+Nf2 +2NO¿ +S+6H2O

y lgil rr¡

'

c

^,',i,,,,,.,',,' ambos' rrlr¡rrrl, rk' rx¡balto o de

l.l.

+ 6HrO

En la forma hidratada:

Cr(HrO)3(OH)3 + 3H3Or

iii'i

t

3HrOl +==+ Cf3

llril¡

r¡ttrr lr

. Cobalto

lrirlrírxirlo m r,vil¡rrsr:

trn

paso

CoS + 2N0.1 +

4HrCIl

*==*

Co*2 + 2NO, + S + 6I{rO

de la dentificocwn

rlisP

¡rrrtrlr:lr ,1,' l,,s ioncs

¡

t I t t ll

clno'

peróxido' se ileva a calende la acción espumante del 3-*i*uio" s€ agita y se filtra' B con trr¡ricnto a baño d";;;;;';';"' a" .grr. Eqta agua de lavailo se iunta *türuo se rava *" ;;;r?-;i cl fillrodo. | - cationes .lol srupo mrnn IIIB' estt estarrdo el -^r:^--- del 'IIB. l'll rc.siduo ya lavado, contlene. los Co y Ni; Fe' y el tot*uát'dióxitlo de manganeso hidraiarl'o nuurgrncso "n ,',,rrro hidróxidos' de: aluminatos' zincatos y contendrá cl grupo IIIA en tbrma l¡,1

l.ll.

Después

Reaccionee de reparación de loe

gnrpo IIIA y

Im

Con el KOH. formación de los lúdróxitlos d", ,lu.irri", *o*o cinc, y redisolución de-éstos en exceso de iones oxhidrilo; integranrlo el grupo IIIA soh¡ble:

y

liltrado

lt o¡n ¡ttos. Reucciones

(lon

de disolución

det grupo

lll

I/CI, todos los tridróxidos y sulfuros sedisuelven' los sulfuros de níqtlel y -l¡¿üj"'At3 + 6Hz0 A1(0H)3 + 3HuOt *==*

:l

n¡r'nrrs

En la forma hidratada:

+ 3iI'Q r AI(Hr0)i(Oti), + 3[l3Cf +==+ tAl(H'0)'f3

Al(Hro)3(oH), + olfr +=+ tN(Hro)r(oH)+r' soiuhle

f

HzO

I

1,1

3 + 3O[11

3:=*

Cr(Ofl)¡'h

)3 + Offl +==+ 2Cr(0H)a-1 +

Co*2 +

[Cr(OH)o

3Oi2::+

en exceso.ite OIfl¿

que

f

I I

§

'

4offr

ZCrQi2 +

*==é

;

Co(OIi)¿+ rosa

¡nlido

2Co(0H), + O;2 + 2l{ro

+2H2O

y éste con la oxilita:

+

2Co(OFI)3

}

-r 2OH-,

[Co(HrO)u]" t20tlr + Co(HrO)*(OI{), +2[IrO Este con la oxilita:

* 0r.

2Co(H2O)4(OH),

[Cr(HrO)r(OH)4I-t + HrO

*

2Co(H2O)3(OI{)3+ +

20tlr

café

soluble

,

Luego con la orihta:

Cr(fI2O)2(OH»ft + Jfrr2 +==+ 2C¡At

Z$, * )Q[ft +==+

115

En forma del ion compleio lúd,ratado:

Cobalto

Cr([IrO)6f3 + 3OIf' *==* Cr(H2O)3(OH).t+ 3H2O; I exceso de iones O[f : Cr(Hz 0)a (OH)a

2OIft +

; y éste, con la

sotuble En forma del ion compleio hidratwlo:

Croro

XIIts

Reaccionee de separaciórr.de loe gru¡ros Xtr[A y

Apllcrclón de la MSA pera oationes

t

Nr*2 r, 2O[Fr

En forma det ion comptejo

Zn(OH)rJ; que en exceso de O[11;

lN(Hr0)6f2

Níquel

2OIf'+

+

+

Ni(OFI)r.,

hidrrtrl:!

gelatinoso

Ni(HrO)4(OI{)?.t + 2I{rO uerde gelntínoso

Zn(OH), + Otlr

3==* Zn(0H[1

; (zincato, soluble)

El Ni (Ól{)3 es inestable en

Como ion cornple¡o hídratado:

ll,n(H2O)n

O), (OH), + + 2Hz O blanco sehtinoso

l-' * 2OH-r +==+ Zn(H,

I que en exceso de iones Olf Zn(HrOl2(OH), +

;

I

,tl

'

O[lr+-=+ \Zu(HzOXOHLf' + HrO

KlH,

se forman los hid¡óxidos de: Fe, Co

En forma del ion complejo hidratado:

y Ni' El

hirlróxido cobaltoso Pasa a cobálüco mediante la acción de la orílitn. EI hid¡óxiáo de manganeso con Ia oxilita, pasa al

dióxido de manganeso hidratado. Todos elios insolubles, inte. gando el guPo IIIB. Fe*3 +

30ffr +

2OIlr + N{n(OI{)r{; éste conlaoxilita: Mn(OH), * Or-' * HzO + NInO(OII), + 2OFft l\In*2 +

café

sohúle

Con el

estas condiciones por

lo cual no se foima.

Fe(OH)3I cofé rojizo

Manganeso

IMn(HrO)ul"

*

2OIFI

+

Ntn(HrO)r(OH».] + 2H¡O blanco

Este con la oxilita:

Mn(tlrO)z(OH), +

O;' +

MhO(OH)r+ +

zDtft + HzO

café

Sumando estas dos últimas ecuacione^s:

[Mn(H,O)or' *

ó;'

El Fe, en la forma hid¡otada:

+ F(H,O»(OH),I + 3H'1O [Fe(H2O)rf'+ 3otlr café roiizo

2

*'j'J]Tt*

\rno(oH),ü + 3HzO

I

t

I I I I I T

l',

I

Separación e identi.ficaeién de loe caiionea del grupo

*

Itnrlr.r¡ro¡ r(:l)r0scntar el grupo como, (}2

I

I I I

A¡rlh'rclórr rk' la MSA para cationes

ll¡

l'

¡r,'lir¡r ,'ortto oridon

te si: Cl] + 2e < :

:

de

cromoquea8uamonioderivadadelvioletade los 3 átfino* de gue aon derivailo

> 20'2

(ión peróxido) l"ru¡r'iort¡t (olrro reductor si;

0;1

- 2e+==+

en la.cual, se han sustituido de las aurinas

11,:'.-dt]-g"p" ummon e3:

Oz

f ,,r,, ¡rr rírxirbs puedelr actuar como oxidantes €n un i,rtdio ácido o lranr... l)ol r:jcm¡rlo en un medio ácido oxidan el ton ferroso a férrico; el nrrrrrlo t ursr:niato; el estanoso a estánico" En un medio alcalino, oxidan r,l r rorr¡ilo u r:romato, el Mn(0H)2, a MnO2, (de Mn*2 a Mn+a), etc. ,¡r r:rrnnto a su función reductora, Por ejemplo, ilecol.ora los

6boNH_

=o

f

¡x'rrrrrrrrgtrrulos pasando

i

el Mn'? a Mn*2.

Reduce los dicromatos CrzO;2

r(

,n1,.¡ r.rimicas, (Cr*6, a Cf3); precipita aI oro de sus sales áuricas, etc. f,lr¡ r¡rr nr¿dio ácido, actíuaa formaudo ciertos comPuestos pero'xidados

t¡loriilos r:on algunos cationes, por ejemplo; Con el cromo' titanio y v

¡¡lrnrlio.

. 2.1. EI filtrado, del paso No. I

§h¡rlrrción e irlentificación de loo caüones del grupo ItrA

¿1*r, f,r*3, Zn*2

l'rt

cdi¡niento

l\tst¡

l.

,precipitación.

El filtrado, obteniüo en el inuiso tr.3 de la SEPARACION DE LOS

filtra.

hasta tener una completa

residuo puede contener además. del rgo a. surfato cre bario si no se

de ba¡io,

y

l1tr8, contirr,e los cationes: ñ, Cr 7, Znier. forma de: y cromatos. i!.ste, se trata con 5 mi de una sclución de acetato de amonio y hrego con ácido acético,3-F ha.sta terer ¡¡rlur'uda ¡ir,irla la solución" Se adiciana amaninco ,3F hastr que Ia solución sea otra rr.¡r ¿úc¿¡lina. En esta forma, se hace compieiia lu pr:ecipiiación de-¡lunrinio ,'n fornla del lúdróxido por medio de la soiución reguladora aña¿iida (r,r'it!o acético /acetato de amonio) y a la vez irnpide que precipite el cirrc. r¡rrr: seguirá cotno el compiejc [Zn(Ntl3 ro ¡ z. *te agila-y-se filtra.

t;l(\JllOS IIIA

se agita y se

ff :' lj.:r.,Tlry i ;;* [ :f:f i; bario l'oq

rlJ Prru J, Iclentificación ¡rei cronTa,Er - ion eromo cn for¡na de cromato eliminó bieri el ior, s¡rlfuro en los p sulfato por la acción de la oxilita, para forrnar el sulfato de bario, Al v se iieva e calentamiento a baño filtra, EI r'.si.,luo que ouedó, se tir

rulrrrnirratos,cincatos

este, 2 gotas gue se potlen sobre urr "sr Donen ? gotas de agua oxigena

sr tonra ri¡;iriarnenir pólillo, nos ¿ñadir ',l il.,ft2, se f,¡¡raa^el CrO5

l'aso 2. ldeniificación del aiutníl,io. El resrduo, se lava con unos 5 ml de ti-rándose ei agua de iavado, A lo r1,t¿ quedo en el .filtro se le añaden 1.5 ml de una solución saturada de acetato de arnorrio y 1.5 ml de una soiución de alumi¡tón*. En seguida, se Ie adicionq amoniaco 3t' hasta tener

que es el que da la coloraci on azul, El cromo,. CrOr,, que es -uy iu..tJl, y ;;;orpon, rtc c.n oxígenti molecular y el ión (ir*3.

it'.:ttlóyiri::

ag,rra

;'áp! I

I

un medio básico. se deja reposar unos 2 rninui¡s y se filtra. si el residuo presenta un color rosa claro más o mencs intenso, se habrá identificado el ah¡minio. EI filtrado se tira. I

(

El alumirrón,

IIIA üf

ll

t-: \'Yr

i;il,

r

.r)üso

¡llr

'1. rdtnrrfi¿¿¿ión der ci¡rc, trir fiitrado, obtenico en er inciso

acidifl':a cor¡ acético 3F

y

se rleva a sulfihidración

t.ná-

2.r,

tt.ri,

se

y

calentamiento suave (en lugar de sulfihidrar, se puede "n atlicionar 5 ml de

I

lB Aplicaciótr

de !a flÍSA para cationee

Separación e idenlificación de loe carione¿ del gnrpo

lioaceta¡nida, lt'y llevar a celentamierito en bañoMl:ía unos 5 minutos), r¡nos 3 minutos. Si se fcrrna un precipitado blenco lechoso y permanece ,rrro.i scr.t¡ndos cc!'rlo tatr, se habiá iácntificarlo el cinc. ILi precipitado . r¡,,:¡ l ,i6{rut'i-ite¡ se rir:bid'.r a qric se ter:ga aLga de iones ferrosds, r:.,baitosi;s, + i¡:*irr¡ir¿ de iones piorno que pudie.ran hal¡erse pasado los quo pr'€júipitan colirú sulfuros tle color negro. Si sucede esto, el precipitado fr¡r¡nado en la a«.lición de] sulfuro de hidrógeno, se ataca con HCl, 3[,

rlisolviéndose los sr¡lfuros menos el de cobalto. Se filt¡a y se tira el ru;iduo" N filtrado, se le agregan unos 200 miligramos de oxilita y unos l0 ml ile KOH 3F, se lleva a ebullición durante rrn minuto. Se filtra. El rosiduo se tira y al filtmdo, se le adiciona ácido sulfúrico l.SF hasta reacción ácida. Se vuelve a filtrar. Se tira el residuo y úfilt.rodo, *, le odiciona unoniaco 3F hasta que la solución sea ligeramente alcalina. [h seguida, sé atidifica con acéüco 3F y se lleva a sulfilriilrwión por lo menos unos 5 minutos. Si aparece un precipitado blanco, se co¡rfirma Ia presencia del cinc. Al adicionar a la mezcla de sulfuros el HCl, se solubilizan todos ruenos el de cobalto el que se elimina por filtración. La atlición de la oxilitp y el

KOH, promueve la oxidación del Fe* 2 a Fe*' y l" ,rormación del hidróxido férrico, que por filtración sq elimina. Al agregar ácido sulfírico, hace que precipite el zulfato de plomo que finalmente también se elimina

Como ion hexahidratado:

+' |.Al (H, o)u ]

I

+ 3NH3-

Al(0H);¡ * HCz Hs Oz-:: -[]+3 + 4Cz H3 O;t + dHrO Y en forma dei complejo hidrat¿do: [atiur 0), (0H){ J -'+aHC, H3 0,*.: - -[At(H1O)u ]r. + 4C2 HB

Alunlinio

Ott

ionhexahidra-

Separación, con el amoniaco y acetato de amonio, (solución reguladora ácida), se precipita el alirminio en fornra de hidrí-r1ido,

- Al'' -+ 3NIi, +3IIrO +: =+Al(0H)3 ' 'nia-ncrr a I + 3NFI{ft ineoloro gelatinoso

(Hz 0) (rjg)3 3

I

+. 3NH4+l

I

Separación con el acetato de bario:

I

CrOo2 + Ba*2

1

:--+

BaCrO¿

I

amarillo

I

Esta reacción puede ser también de identificación, sin embargo, como existe la_ posüilidad de que se haya precipitado el srlfato de bario, que es de áolor blanco, conüene por medio del HCl, solubilizándose eá _separarlos Cromo

Al agregar el ácido acético a la solución que contiene el'grupo IIIA, el ion aluminato pasa ai ion aluminio:

--Al

Alugrinio

cromato de bario: BaCrOa + H3Or

e Identificaci6n de los Cationes del Grupo III

::

l

por filtración

Reacc¡ones de Separaciór

IIIA ll9

+= - § Ba*2 +[CrO¡{ + [IrO [§it,,it.-

Identificación- Con HCrOo-t'

+

2Hz

el agua oxigenada en un medio ácitto:

Oz +

Ha6*r

*

+ 4H¡O

=

El percromato se descompone rápidamente por ser inestable en un medio ácido: 4cr0s

Al

agregar

t

lzH,

O*'-: : *4Cr+3 -F lgH, O + 702

el é¿ido ucético, el zincato se destmye dejando

l¡bre al zinc como ion; [Zn (NH, ){ ]+2 + 4HC2 Hs 0,

4NHfI

soluble

-

=

=

-l¡*z

Iilentifieadón - Con el sulfuro dehidrilgena: I grr+e + H2S + !*[re*==+f¡¡§

]

L,lutto l.eehasa

+

4CE Hs

0;r+

+ ZH¡Oil

| ,lt

IIIA l2l

Seperación e identificación de los cationee del grupo

A¡rtlrnr:ión de ls MSA para cationeg

l,l ¡rr'rrlo aurintrica¡boxflico, se obtiene haciendo reaccionar el ácido ,, trI'rrrlisllisílico, ácido salicílico y nitrito de sodio en presencia del ácido st: puede preparar el aluminón, disolviendo el ácido obtenido en

Eletnenlos aleantes Nor"nbre tle

la aleación

aplicaciones

;::i::::j;::; Il,,t. Il

,¡hu¡tinónnoesun¡eactivoespecífico,amengs

¡hrr¡r¡ri¡,, riguiendo la MSA, de catione¡. EI

que se-emplce en la identificación del

Cr'". Fe' ', Cr*' y otros

cationesi danreacciones

r¡r¡¡rlu¡r¡ con los reactivos orgánicos: Aluminón, quinalizariru (1.2^5.8-tctrahidroxiil. rrr¡rrirrona), rojo congo, aüruiru S (llamala también nz{tazarina, C16H5(OII)2O2), ¿1g, ¡,r,rlrreiétxlom lacas ro3os a uíolerm. Sin embargo; estas lacas se solubilizan o decoloroti en rrrr ¡rr«lio birico (exceso de io¡res Off'). El mqnesio con la quinalizari¡u da una r olrrr¡¡:ii¡¡¡ ozul, pero si ¿xisten iones a¡nonio ¿n la solución, éstos interfieren. Por esta razón, ¡rnrr h idcntificación del aiuminio mediante el alurninón o los redctivos orgánicos citados, se h¡'r nrccsario tener un medio ligeramente ácido pero regulando el plI por la adición de la xirtr'.iin rcguldoro ácida Por otra parte, la laca de aluminio, no x decoloro en un modio rl, rhno y en un medio ácido como hemos visto, pernanece insoluble. \rr lrr lurrtir¡.r

r rrr ,rr

lt

t ,t

; criolíta, Na3 AlF6 ; espin€la, trIgO.AlOr; feldespatos, y microlina, (silicatos de aluminio y potasio); gibsita,

r¡¡¡l¡'¡¡¡, Al2 03

lrr'lirsa

Al¡ ( ),.:lf f2 O; hidrargilita, AI(OH)3 ; kianita,

l,il ulurnürio, es un

At

; etc. metal que rápidarnente está despiazando a otros SiO5

rrrlrl(:$ industriales a medida que su producción es mayor y menos costosa yx rlu(: muchas de sus aleaciones, tienen mejores propiedades fisicas y (1r f nri(:¡rs en comparación con las conocidas de otroi metales" Sus rlr¡r'rr¡lu:s son yariadas y de múltiples aplicaciones entre ellas, tenemos las n¡,irrir:lrlr.s

l

minal Ci

con los nombres comerciales que se conocen:

Si, ll.2?á Pistones,

rnotores, componentes para trabajo a alta temperatura,

Noral

M75S, RA.

751, aldural L, TL

775,

birmabright

236, duralumin K, kynak:ore 293C. NoLal C77S, alminal

Wl6, Tl. 776. t'i{uminit¡n RRBB, ll\L) 2308, kynal 293

Duraluminio,

rio, avial,

fortal, noral BN{B 473,

dc

l7S,

almina.l

dura

kynal Cú5, durcilium K,

la aleacíón

Zn, 6%, Cr, 0.2% Ti, 0.3?6. Fuselajes aüo.nes, cohetes. Alta relación resistencia peso Zn, 7oA. Componentes de aviones y cohetes altarnente esforzadas. Es la aleación rnás dura conocida.

alfe-

carhio,

lumin B, o¡il»l

ca-

bezas de

Wl4, TI 551, N

Pistones para motores

dc servicio pesado.

3

que contienen alu¡ninio.

r:lr:mento ocupa el tercer lugar por cuanto a su abufldancia en la I rr r rr, (:l By. de las rocas ígneas es aluminio, Los minerales más rrrr¡rolllrtlcs son: ,\lrrrrila, K, A16 (OH)r, (SOn )n; arcillas (que son silicatos de aluminio , ,,rr rlivr:r$as hidrataciones); bauxita, Al2 03.2H2 O; bentonitas; caolines; l,l,

[]ir¡nal lo-ex, no62 lo-ex, al-

ral- I

Cu, 4'.2%, Fe, 0.7%, Aleaciones forjables. Estructu¡as. Comportamiento pareüido al acero bajo carbono, u§os muy Yariados.

hitluminium 0I

Notal 508, IIA 24,

Al¡rax, silutnin

aiminal W9, 11440, Nr¡rnl l]50, birmal300

Alrninnl CI0, ¡r.ll r

90,

,

aiu-

hiduminiun

olurnag, carbi-

rrrrx, rluralinox, hirh«rrrralio, ecieral

t l0:6, Ti, 0.29,, Alta resistencia. a la Mg

corrosión,

lanchas,

fuselajes, hidroplanos

Muy lir.iano,

buena

Birmabright 055, duicilium W, Simgal, Kynal W39/1

sión. Ventanas, ptler-

Almasilio, Almelec,

de autos, etc"

intixaiio,

noxalio, silumin, vival.

resistencia a

la cono-

tas, techos, carrcceria.s

I

ru'l,,rl,r'' ,lt

I

rlrrr;rlurnin E,

"lll l'l 0(rlI, durciliurn

I

I

l I I

riat

(169

ili-

ci-

.jdJf,r¿ciG,s que conlíet:.,:tr cinc I,or¡ minerales más irnportantes son: Blenda, Zn.S; calamirna, i{2 ZnSiO5

;

franklinita, (Fe,Zn,Mn)O.(Fe,lvln)zO:; srnithsonita, ZnCA3; rvilemita, ZnzSiAq. La ma¡matita, es la variedad ama¡illa del sulfuro de cinc, ZnS.

es-

queletos de aviones.

que se utiliza para óubrir edificios y alrnacenes industriales, algunos uten.silios para proteger de la oxidación, (se ha ido sustituyendo por el alurninio muy rápidamente); canales y desagües de Lámina de acero galvanizada. Como impureza benéfica en aleaciones de cobre, aluminio, metales antifricción, etc. Tubos recipientes para pastas dentífricas, detergentes, pilas seca^s. Al estado metálico como reductor en el laboratorio. El óxido de cinc, ZnO, llarnado blanco de cinc, se utiliza como pigmento en la industria del hule y pinturas, lo rnismo que el ca.rbonato. El sulfuro se utiliza corno cubriente en los cinescopios y pantallas que son bombardeadas por los rayos catódicos (flujo de eJectrones), debido a que es fosforescente y registra con destellos .luminosos los impactos de éstos. El sulfato y el óxido, se emplean bastante en farmacología corno vehículo y agente secante. El sulfato heptahidratado, (caparrosa blarrca), en tintorería. Et clomo en la protecciórr de la rnadera cont¡a los insectos y en terapéutica. El fosfato en

llroltr:t:s al aluminio l'll r'.

de cocina, cárters de motores, instrumentos de cirugía, rllioftlgfa, tubos para alimentar de uranio a los reactor€s nucleares, r:r,ruhr(;tores eléctricos, fuegos artificiales, desoxidante del acero en lk:rrsitios

ftrilrlir:ión, aluminotermia, pigmento en polvo Pa¡a pinturas metálicas, etc. !,¡¡ ¡uk:s de aluminio, r" ui.,r en tintorería, el sulfato en la clarificación de

rguls potables, ¡rlórtir:os, alumi

I

'1

(lllns y botellas rr¡¡litut<¡ de la

I

rcfructario, usada ampliamente en la pirometalurgia, etc'

I

,\r¡slr¡r¡cio.s

que contienen crotno

cromo 'son: l.ns especies rnás irnportantes de mineral.es que contienen pequeñas' rnuy cantidades lln PbCrOa crocoíta, O3 ' r:romita, FeO.Crz 1. rocas y minerales' dgunos en encuentra §e imPureza§' ,:,rnsidcradas como tales como: r,ri¡rtales a los que imparte en general, cotroracione§ verdosas etc' talcos, piroxenos' l,isrneraldas, crisóberilo, granate' ll¡r la siden¡rgia pri,lcipalmente' se utiliza en forma de ferro+romo' para l¡, fal¡ricación d"e aceros'aleados / especiales, principalmente los llamados corno irrcxiriables; de autotemple¡ rápidos y de corte' En todos eilos' actúa y dureza mayor una impartiendo aleante e impureza benéfica,

I

la preparación de ceinentos

Como anticorrosivas y ref ¡rropir:dades inoxidabtes, Los c' junto con ll.*i¿n con grafito para electrodos, como para óxidos de cromo se usan como pi tentos ato de cromado 'el ¡rignrcn Al mezclar el cromato d'e ¡rlorno o)' se obtiene el colorante ¡rklrn«r industria del h'rle y en ll,rn¡aiir

y

coloración de materia! para odontología. El

estearato en la fabricación del hulc. etc.

I I

ry

Separación e identificación de los cationes del grupo

\ll I

Proceriimienta

l. El re IIIA centmdo. (12F).

l¡rutcrial

rl

12ii

Industrialmente su rnayor consumo es en el cincado de la lámina de acero,

I

¡

Ky

fal.r¡'ic¿rcióli rie auiiinas, r:xplosivos, reactivo rprímir:o, ccrámica,

ir{ueble-q tubulares, estructuras Para anun-

cios, armazones Y

[,'lIB

pinturas. El acetato se usa en textiles corno mordiente; el !,,-:,.:..t-i¡t de potasio en ias tenerías para curtir pielcs y como un filer-te oxicia,n'ie ::,,,a la

Aplicacioncs

h ul¿tución

N,,r,rl (rfS, alnlinal

l\1,

I !

Separación e identilicaeión de loe eatir¡r¡es dei grupo

A¡rlh'ntltirr rk'la MS'A pana cationea

tt

Paso

inciso

los grupos

ediante

r¡n volLlrnen total" de

{¡ fll

l0 ml y

IIIB

I.3, de la Separacióu de el agregado de IICI con-

Se diluye con agua hasta te¡rer se divide en 4 porciones más o menos

iguales"

I r;+r

ciün

.Se{ .:.i¡?g?.rúsü.

'.Jr lrii.';irfr¿tr¡

di

A

urra dr Ias rorcloilre, ,i3 lt; adi" .s,?diü, il.lrRíC!3'i ,r¡$inll*io hn¡t¡.¡n.ítr,

1

t

)

l -t

r.) ll

I

I

II

A¡tlk'rtlón de la MSA para cationee

Saración e identilicación de los cutio¡ee del gru¡ro

I

IIIB

125

I

Reacciones de Dist¡lución e Identiñcación de los Cationes

del Grupo IIIB

I

I

i. i'

Dísolucíón de todos los cationes de este $upo con el HCI:

I

I

l, I

Nlanganeso

i

Hierro

.l

Cobalto

i ltnoloH¡,

+ 4lI.

Fe(OH)g

i

I

'I

2Co(OH[ +

ür

+ 2crt + Mn*2 + THzo +

+ 3H3()t +

6H.(]r

+

Cl,

f

Fe*¡ +6HrO

2Cf' +

2Cot2 + l2HzO + Cbt

j'

N(OH» + 2Hr0tt + Nr*2 + 4H2O

Niquel

lilentificación, con eI bdsnrutato de sodio: 2Mno2

Manganeso

+ 5Bi0;t + t4ltr¡Cl*t + 2Mn0it

+

SBi*'¡ +

zlWO

púrpum' rolEo ldentificación, con el salfocianuro ile amonio e\

I I

Fe*¡ + 6SCN!

i

Hierro

+ Fe(SCN)-f,

exce.s.o;

/

café rojizo a rojo sangre-

,l Para eütar la interferencia del Fe*3, en la idenüficación de los iones, cobalto y níquel, se adiciona tl fluoruro de sodio, NaF, para formar el comp§o ferrifluoruro que es incoloro y muy estable:

Fe.3+6[-r+[FeFof3 íncolaro

Col¡aito

A, Níquel

126

Separación e identifieacióa de los cationee del'gr¡rpo

Aplicación de ta MSA ¡rara cationee

I

I I !

La reacción desarrollada de Ia dirnetilgüoxima con el níquei

[.".-.=*onl Zl " i l*Ni*,+2NH¡<:> [cri,-c=l,iou] §uó.sfanc¡¡s que contienen

¡i1,-ó=Ñott

-oN=C'cH, + zNlin*l

¡

i

!

1

i

I

Al estado nativo, sólo se ha encontrado en los aerolitos. Son pocos los minerales que pueden considerarse como de cobalto, entre ellos tenemos

los siguientes: Cobaltita o cobalüna, CoAsSl hieberiia, CoSO¡'7HzO; esmaltita o esmaltina, CoAE; eritrina, Co¡AqOB"BH2O; Iimelta, Co3Sa, etc. Como un componente secundario, cxiste en la mayoría de Ios minerales de níquel, en algunos minerales de: manganeso, bismuto, hierro y ciertas piritas. En la metalurgia del hierro, (siderurgia), del cobre y del plomo, se encuentra en las nr¿úos y speíss. Se emplea como aleante en los aceros para incrementa¡ la dureza. El carboloy es una aleación de carburo de tungsteno con cobalto. La estelita es una aleación que r:ontiene cobalto

I

de 35% a 80%, cromo de l0 a $Ax, hrngsteno de indicios a 25% y molibdeno de indicios a l0%. Por ser rnny drrra, se us& para henamientas de corte y proteger contra la abrasión en forma de láminas o placas. Los

Substonci¿s gue contienen hierro

Casi todos los minerales contienen algo de hieno. Las

espectes

imanes de acerb, contienen hasta un 35% de cobalto. En galvanoplastia, se

utiliza para forrna¡ depósitos sobre el acero que son muy resistentes a la abrasión. tr,os oxidos cobaltoso y cobáltico, se usan como catalizadores; en

y en los üdrios se disr¡elve irnpartiendo diversas tonalidades del azul. En la industria de materiales secantes y pinturas, se emplean como pigmentos algunas sales de cobalto. El clor¿ro y el acetato se utilizan para la obtención de tintas "simpáticas", así como ma¡cadores de gráficas en cerámica

¡ ¡

t

químtcos, etc.

Substancias que contienen cobalto

t t

I

Al

sales se usan corno reactivos

!

t

; tantalita, (Fe,Mn) (Nb,Ta)rO6 ; wolframita, (Fe,Mn)WOa, estado nativo ólo se ha encontrado en los aerolitos y muy diflcitmente en Ia tierra. Este elenlento ocupa el cuarto lugar por cuanto a s¡l abundancia. Acfualmente sigue sierrdo el rnetal más importante y de mayores aplicaciones debido a sus cualidades; mecánicas, quírnicas, magaéticas y fisiológicas. Es un constituyente ese¡rcial en la hemogiobina de los seres üüentes. El hierro se alea con nluchos metales y con cantidades muy peqoeñas de carbono, (0.09 a 2.0% ), se con'r.ierte en acero con muy diversas propiedades físicas, segun el contenido de carbono y metales que van como aleantes. Industri¿lmente el hieiro puro tiene pocas aplicaciones. Las sales férricas tales corno: sulfato, alumbre de hierro y amonio, nitrato, acetato y cloruro, se emplean como mordientes en tintorería. Los ferro y ferricianuros, como pigmentos para tintas de escribir, papeles para copiar planos, (heliogáficas); uso similar ti¿nen los oxalatos y citratos. El Fq 03 , entra en la composición de abrasivos y pastas para pulimentos; el cromato en cerámica; [,as sales halogenadas y ciertos compuestos orgánicos de hierro en fa¡macología. Muchas de sus elc.

-

rruangane§o

127

Li(Fe,Mn)POa

es:

CH3-C=NO-- HON=C-CH¡ ).Ni: I

I

IIIB

pirrotita, FeS; riebeckita, 2NriFe(SiO' L'Fe(SiO¡)¡ Siderita, FeCO3 ; trifilita,

los higrómetros.

128

I Í

I t

I I I t

t I ,T

I I

Apücación de la MSA parn cationee

§r¿b.sl¿nci¿s

Separación del gnrpo

que cantíenen aíquel.

Al

estado nativo aI igual Ere el cobalto, se ha encontrado en los lnctcoritos, sin embargo; es Inrli' ploLable gue exista como tal {ormanflo una alta proporción del núcleo de ia Tierra. En las rocas ígneas se estima c existe en un 0.02%. El rnineral con mayor contenido de níquel que se ha cncontrado es la garnierita, Hr(Ni,l\Ie)SiOa'nH2O, en contenidos que varían del I al 209'" de níquel. Nlir¡erales menos importantes de níquel son los sigrrientes: Cloantita, Ni,ts2r nicolita, NLAs; milerita, NiS; pentlandita, (tte,Ni)S; pirrotinas que son sulfuros cornplejos de cobre, hierro y níquel, r:tc. Buena parte del níquel al estado metálico, se usa en el niquelado de rnetales por procesos electrolíticos, ya que imparte una proteeción contra

la oxidación muy {avorablq. El niquel no se oxida en el aire húmedo. Se utiliza como aieante en los acer<¡s y cuando su contenido está'entre 3 y 5%, se les denon¡ina como aceros al níquel. El inwr, es un acero con un

35r de níquel y debido a zu bajo coeficiente de expansión térnrica, se usa para fabricar mecanisrnos metáIicos de precisión que operan a temperafurasvariables tales como: Balanzas, engranss de precisión para relojería, mecanismos destrizantes, cintas para medir longitudes grandes, partes de los rnicroscopios v telescopios, etc. Aleado en el acero con el contenido de

c,ada

Cationes

Cat2

,

5¡*2

,

Ba*2

,

Mgf

2

Teoría

vez más extensas. La serie de los inconel. sori aleaciones de cromo y

nfquel con contenidos muy bajos de F'e, Cu

y

otros, la relación

de

r:omposición varía de: B0% níquel con 20% de cromo hasta 34% Ni, con 4% de Cr v 62% Fe; hay otra aleación que solamente trontiene 45% Ni y Ír5% Cu. Esias aleaciones, se utilizan en fabricación de. equipos para l)r(rrjcsei alimentos; de calefacción, hotnos eléctricos, calentadores de

irrrnersión, tostadores, resistencias eléctricas para calentamientr¡ e ilurnina.:ió,ro. La serie de las aleaciones nirnonic, se entplean en la co¡¡strucciórr tie motores a reacción y piuzas que van a trabajar a altas lr:nr¡ir:Laturas y en atmósferas oxidantes tales como, fubos de escape, de írtnra y chorro, cono-q y discos de lt'¡s ror-ores de mc,tores a reaccién' Su lrrrnlrosiciórt vruía tle ?9% Ni can 2A% Cr, a 69% Ni con 18% Cr. Como rrrr¡rurt:zasfatorabies

y en cantidades

l{ftrir + CCf2

debidamente controladas, tienen estas

¡rlr¡rtiol¡r:s: Titanio hierro carbono, cotralto. aluminio y circonio. El níquel , r,¡r rl colrre y el cinc, forrna aliaciones varias tales corno: Nletal monel, ¡rrllul [¡ara monedas. constant.át, niquelina, plnta nueaa, alpuca, argentán. 'li¡rl¡s r:stas aleaciones llevarr conto irnpurezas favorables las siguierrtes: Fe, rlrrrrr,(stic«rs, cuchillería, cubiertos, herramerrtal r¡r:

I

IV de

cromo, forma varias series de los lla¡nados aceros inoxiilables con propiedades físicas y químicas muy especiales y cuyas aplicaciones son

I'h,.Sn, Mn, Co, S y As, Se ut¡lizan para fabricación de

T

Separaeión del Grupo

quinirgico,

lrruntntal de precisión, etc. Se alea al antimt'¡nio

y

utensilios

autociaves,

estaño pare

f¡rlrrituliórr rie ctijinetes de trabajo pesado. Al estado metálico en fornta

\.

+ ]lCO;r +

IriH,

Iy

de eationes 129

I

I

B0

SAL

KP,

Ca

I x l02s

Sr

I

Ba

4 x Iü34

IIOSFATOS

¡

I

OXAT,ATOS

OH,ONIATOS

[.2 x ]Oa

*Soluble en ácidos IU.

lüa

*Soluble en ácidos \{.

4.2 x 1O6

Soluble en ácido Ac.

4.4 x

1.1. El filtrado, contiene

1.5

x l0?

O.()BB

Sr

5.8 x 106

0.042

Soluble en ácidos M.

0.0064

Solublc en ácidos M. insoluble en ácido Ac.

2.5 x

l[e

6.I x 1fr5

r.07

Sr

,a x itr?

0"0s93

insoluhle en ácidos M.

Ba

1.1

0"0024

insolul¡le en ácidos NI.

Ca

7,1x

lfa

Sr

3.6 x

lfró

las razones

cristalina. La precioitación del magnesio ei mucho más lenta, si ná existen los demás cationes del grupo cn la r¡r.rtra problema y se áceler" en este caso,-

frotando las paredes del tubp de enraye y la solución con un

"gendarme"" Reaceiones de separ¿.;6, del grupo IV

Precipitación, con el fosfq¿e monoácido de amonio yamoníaco: BCa+' + zIJ,Po;'z + Ca, (p0n )r -F 2NHir

2NF¡B

solublc en Agua

43

hi29 antes dé acuerdo con

1"2. El residuo, será un p-recipitaq" geiatinoso y contendrá los cationes del grupo IV, en forma de los fosfalef ."rr.,po*dirntes a excepción del magnesio que precipitará lentamerrtc er forma del fosfato doble de magnesio y arnonio, irexahidrataclo, MgNila po4.6112 0; de apariencia

Soluble en ácidos I\{.

Ca

x I(rro

los

analizaremos, supuesto que ya se dadas para ello.

Ba

fV f3l

debe estar clara, se le adicionan q amonio) O.SF y amoniaco concent¡ amoniacal la solución. Se agita y se f¡

OBSf,R VACIONES

gllt

Soluble en ácido Ac.

Ca

SIJI,l'ATOS

i l03t

l

blanóo gelatinoso

poco soluble alcohol.

t).387

el

agua

Y

3Sr+'

*

zHPo;'

+

2NX{s

Sr, (pon )r

l

1-

2NH4+r

blanco gelatinoso Ba

Mg

HIDROXIDOS

2.4 x

lüt

I.2 x

l(rt

o

insoluble en agua y ácido Ac. solr¡ble en ácidos iU.

0.00119

soluhle en ácidos tr{ Y Ac. y en presencia de iones

2.0I x IO

BBa+'+ zI{PO;' .+

zNltj

Ba, (pon )r

l * 2NHI'

'!f,g" +-Hi,ú4"* NHr -i + 6II, 0 = = = = MgNHn p04.6Hr

I

OI

blanco cristalino

amonro Los demás hidróxidos son solubles en agua

t I

Sepurución

t

hocedímiento Poso I. Lt solución, o

t

S. en

CATION

I I I I t I t

Separación e identifiqo"¡6,n de los catiánee del grupb

Aplicación de la MSA para cstionec

= minerales, (flCI, HNO3, II2 SO4 ); S = Solubilidad *soluble - Solubie en ácido Acético Ac = Acéticc;

Separatión e identit'icació¡r de los catior¡*s del grupo IV

tr'l

ül

grupo IV de tn sol,u,ción problema

hoccdimiento

snpen,qcroN DEt

-

filtrado, obtenido d9l i1cis9- I'2- de la III DE LA SCLUCI0N PRoBLEMA que GRUPO

Paso I. El residuo, ohtenido en el i¡s¡r, 1.2 de la SEpARACION DEt GRUPO LA SOLICION PROBISNIA, se lavr con unos tres ml de agua, tiránrlose el agua de lavado, Se {ñaolen 2.S ml de ácido acético,

ME

l2F

l:12 Apücación de la MSA Pars cationee

Dieolución, eeparación e identifieación de loe cationee del grupo

lgitirndo vigorosamente. Se diluye con agua hasta afolaral0 ml, (Si algo no rc disolvió con el agregado del ácido acético; al diluir, se conseguirá la rlisolución). Se adicionan unos 2.5 ml de cromato de potasio, I.OF y se ugitn fuertcrnentt: durante un minuto ¡nínirno para asegurar la complr:ta

I I ! I ! I I

l)rocipitacióu del bario en forrna de cromato y se filtra. 1"1. lU.:NTIf-lCACLON DEL BARIO. F,l residuo obtcnido, debe ser de t:olo¡ amarillu y será el crornato de bario. Para confirmar la existencia del bario, conviene tratrsformar el cromato a cloruro para lo cual. se ataca el residuo, con unos 3 ml de t{Cl, I2[' v se lleva a evaporación l.rasta casi sequedad. Se hace e) ensaye u la flnmu. Si aparece una coloración uenle+marillenta, se habrá confirmado la existencia del bario. 1.2. llt Ú'lt,'I'RAD0, contendrí l6s iones: Calcio, estroncir¡ y nrag.esio; así collro un exceso de iones cromato. Esta solución se trata con amo¡riaco I2F, hasta hacerla dcfinitivarnente alcalina. Se agita y se filtra. til filtrado. contienc iones cromato por io cr¡al se elimina. ltl residuo, estará formado por los fosfatos de: calcio, estroncio y mqgnesio; al cual se le ar-raden unos 2.5 ml de ácido acético, l2[" agitando para disolver todo el residuo. Una vez consoguida la clisoltlción, se adicionan unos 2.5 ml de agrra para diluir y en seguida se agregüI 2.5 ml de sulfalo tlo amonio, l.0tt y se ileva a calcntamiento en baño Nlaría. Se enfría y se l'iltra.

1.3. IDENTIp'ICACION DEL ESTR0,\CIO. lll resrr/uo obtenido, debt: ser de color blanco y será el sulfato de estroncio. ['ara confirmar Ia existencia dcl estroncio, se hace el cnsaye a le flamt, pasatrdo el sulfato a cloruro de estroncior pero antes dc Wegar el IICI. conviene Iavar el rcsi,Juo con ¡rÉpa, unas tres veces. Si eri el ensaye a la flama se obtiene una coloración, rojo cum.ín o simplemente carmesí, la reacción es positiva. La separación del estroncio como sulfatci no es muy limpia, sobre todo, si existe una alJa concentración de iones calci<¡ en iamuestra-problemayse puedeesperarque también precipite algo de sulfato de calcio junto con el

de estroncio, ya que Ia diferencia de sus Kps es sólo de 100 veces.

Es

recomondable que el residuo se lave con agua acidulada con IICI, ya gue el srrlfato de calcio es soiuble en los ácidos minerales rnientras qLre el sulfato de estrc¡ncio es insolubie. por la-s misrnas razoncs, se puetle esperar que

l

I I

algo de iones estroncio, co¡ireciplten con el calcio, en forma de los oxaletos correspondicntes. Sin embargo, Ios ensaye.. a la flama puederr descriminarnos b¿r.staute bien estos catior¡cs ya quc sus coloraciones soti características.

IY

133

1"5. IDENTIFICACI}N DEL CALC\O. Si en el inciso anterior al Ilevar a ebulli¿ión el .filtrado después dg l¿ adición del oxalato de amonio, (NII4)2C"Oa, se observ'a la formación /c una nubosidad blnnca; esto nos indica la eristencia del ion calcio. El residuo obtenido en el incrso 1.4, trata con una o dos gotas de tlcl, I2F a üranera de formar rrna pasta y hace el ensaye a la flama. Si la coloracifn de ésta es de un rojo ladrillo, confirmará la existencia del ion calcio.

lcs ioneg crlcio y t¡nos adicionan rnagnesio. Se le 2.5 ml de oxal¿rto de arnonio,0i5lr. v sc lleva a ebuilición ert baño MarÍa. Se agita y s-e-filtra. tlo:rahio cie calcio, tiende a forlnar solucicnes sobresatrlradas v puede no piecrrrifor si l:l riol¡-¡ción llo se ctlientd.

se

1.6. El filtrado obtenido en sl inciso 1.4, nos servirá para la IDENTIFICACI)N DEL MAGNESI1. §e le adiciona una a dos gotas de para-nilrobencen+zoalfa-naftol, llamado también como magnesón II, C/6 [{rrOrN., y unos 15 ml de hidróxido de potasio, 3F y se lleva a calentamiento a baño María por 5 mim¡tos rnínimo, Se agita y se filtra. Un precipitado de color azul nos indicará Ia existcncia del magnesio. Durante el calentamiento, deben desprenderse vapores de amoniaco ya que el ion amonio interfiere. Si el color obtenido es lauanda, no habrá magnesio. El exceso de KOH, se hace prra asegurar T¡e se ha formado el hidróxido de magnesio porque el fosfato de magnesio, no adsorbe e! reactivo orgánico. En lugar del magnesón Il, se puede emplear el para-nitrobencen-azo-resorcina, (magnesón), siendo el comportamiento simllar. La sensibiüdad del magnesón II, es de una parte de magnesio en 260,000 partes de agua. La del magnesórl, una parte de magnesio en 100,000 partes de agua. Los dos reactivos al clisolverse en un medio ácido a neutro, rnucstran una coloración atnaríi.ln y en un ¡¡sflis fuásico , rojo uioleta. Si se adiciona ull exceso de estos reaetivos, se oscureoe demasiado el color azul que se produce en presencia dc! magnesio.

Reacciones

del Grupo

de: Disolución, Separoción e ldentíficación de los

IV

+1

^ Ca*2, Sr*2

Cationes

, ^Bo" , Nlg' +,

Disolución.-- Can el áci¡lo acético, ( no dehe haber un gran exceso de iones arnonio)i Calcio

Ca3(POa), +

4llCirHr0,

Estroncic

Sr3 (FOa )2 +

4lIC,

++

3Ca*2+

2llrltoo-r

I

ACzl13O2-t

.

1"4. El filtra,Jo obtenido en el inciso I,2. contendrá-

se se

Ba¡io

H3

Ba3 (PCa )z + 4HC.z H3

O. +

=

+

3Sr*2

+

0, + = + 3Ba'2 +

2lltPOq-t

+

4C, [I, O2-r

2Hr PO¿-t + 4C2 I{3Or-t

{ Ial

l¡rll, l lóm rlo ln MSA par¡ catione§

Dieolución, separaeión e identifieación de los cationee del grrrpo

I I

Iy lls

!

I I t I

ll¡l'tr'

l\l¡4N ''t,

-- ^

NIg'z

+

¡ H, PQt + NHf

K, ( lr0o

+

Confinnacifin CrOJ2

+ == + BaCrO¿

Con

II, el

el

M

t + zH2O

cualren presencia del

i-------l

tl

llrtl ttr

(i»t[irnración Con el HCl, el ión cromato pasa a Cr*3. fluma, el ión bario imparte un color wtd,e-a¡narillento: 2tJaCrOr +

l6H¡Ott + 6Cl-t +===+

2Ba*2

+ 3CI2 Separación e Identificación

Con el sulfato

+

t+

A. la

2Cr'3

24H2 O

ile antonio,

amaillo

azul

(NH4 )rSO4.

Sr''2

+ SO;2 +==-+

SrSOr

l

blanco

,¡ln¡ttt:io

Separación e ldentificación.- Con (NH. ), C2 Oa : Ca*2

+ CrOi'

*==*

Confirmación - Con el .fICl, se disuelve forrnándose cd cloruro de calcio que a su vcz, -es flise.¡a en iones Ca"2 y CFr :

+ Ítr.O*r *==g Ca'z + l{C2O;t + H2O;y Ca*z + 2Cl-r +__+CaCl¡

CaC2Oa

saluble

A la fhma, el ion calcio le impalte una coloración rojo tadr{llo. Identifb*ión.

-

Con el hidrixido de p otasio :

Mf' t

se considera que existe en las rocas Ígneas correspondiéndole alrededor del 3.63% su contenido. Existen muchas especies mineralógicas

siendo las más

CaCzO¿ { blanco

(jal,:io

Subd,ancias que conlienen calcio

el Oralata de arnonio,

O[I-r +===irMg(OH),

.[

blnnco gelatinoso

ill

-

,magnesón magnesio, sufre un cambio ia¡rtomérico:

ü

amarillo

t

lt

lntgluro)of'+ 2OH-' +==+Mg(HrO)a (oH),

:

Ba*2

I

l

Si el ion magnesio se encuentra hidratado:

blunco gelatinoso

-

ft

I

+ 2CzHtOrt + 6HrQ

Confi:nnación Con el HCl, se sc¡lubiliza el sulfato de est¡oncio formándose el SrClz el cual, se disocia en iones Sr*2 y Cl. | . En el ensaye alaflamq el Sro2 produce una coloración Cannesí,

I I

I I

,\t'¡runuión e ldentificación.- Con el cromato de potasio,

I I

lln I{)4 .61I2 O +2HC, H. O, +

heulandita,(Ca,Nag )0.Alz 0e .6Si0z .5IIz

O;

danburita,

CaBz (SiO¿ )¿

;

I

ll(¡

Aplicación de la MSA para

catiol

I)ioolución, separación e identific¡ción de los catione¡ del grupo

s

(litopón) para enilurecer el plomo; en aleaciones de nlquel para el sistema de igrrición de los motores de autos, etc.; como relleno en el jabón; el peróxido en la fabricación del agua oxigenada; ciertcs compuestos, como

como incrustacione§

encuentra rle fundición, (desfosforación del asefo)'Se se alea con el plomo (:n calderas, tuberías, etc*.e;;-intp"'"',1benéfica carburo de calcio' como el ipuestos; para endurecerlo. En ;;ru-";

t 6; t

;¡,.ci ón d e

depilatorios, urti#pticos y preservativos de la madera; el silicofluoruro como insecticida; el cloruro y el carbonato en la industria vidriera; el manganato y cromato como pigmentos en pinturas. Los compuestos sulubles de bario, son muy venenosos y se aplican en la preparación de llquidos bioiogicos para experimentación, etc.

'l:,"ff :. H';J:Iiiljtr

i,:[:i! de calcio en el Proces:;*:{l*,f# ;;*; ; p.,",* ",, 'ilT'il¡] lhk']tlH';.ilffi . ., fosforescentet; $lfuro pua pinturas *IH:*;*ff ;;"-"I;; "'l':::;:-"-";-"--" la composición en en pintura§' Entra p

:

de afeites

y ilepilatoriá;;;i;;;;;'

de muchos compuestos orgánicos, et ''

t

Substancüs que contienen estroncio'

I !r

rros son los .""" .""':.'-: estronctanltar SrLUf especles mlneraioglcaf

Subslancí¿s que contienen mognesia

ita o celestina' srsoa y

nl¡nerar ;; i¡

estroncio, ""1'1.""'l:

por .--

Al

'3SrCOs'3Hz

ejemp l-_"5

.

barilita, Bel Basi2

más importantes son:

antofilitg

b

io; las que

se -consideran

Basoo'',,-"fii;.;á,,n,1to;;rflBil

I ;:11'*'xd"P::'",

r

i

benitoita, BarisL og

tc' El

sulfato se ust

órganos

qire se

,

en

eetán

,{i'1*;rll.','.""tx::

entre ellos el oxfgeno; el , (cinescopios); el sulfato de! hule, linóieos, PaPel couché,

,

en

pintura

El grupo de las anffbolas, silicatos de Mg y

(lUg,Fe)SiO3 ; boracita, SMgO.MgC!,

biotita, IlIica de Fe

tudiar la fertilidad de los n medicina para lesiones ién' se produce en las de la "lluvia radiactiva" y n los huesos' a semejama

del Son pocas las especies mineralógicas

t il'ff::fi,,.T'ülioj o1

ambato'

la industria del azúcar; en cio 90' isétopo radiactivo

S,rürrn.ics gue contienen bario'

;:ffi"J;;r'td 'ñ,

O;

vasita, (sr, Ar,)Poa, v entre ellas tenemos: En romuro' 51812'6112o y el

presente

.J;'#";

la

o en forma de carbonato,

I nirotecnia. en forrna I- iluii,';; ü'"p¿rii., ár*proto, o.gánicos en -* utiliza "" a¡ricultu -I ne :"-* met¡ suelos. Procesos ;:; ! ocutares y posoperal exolosiones atómicas d ¿lt f ;t;;;;-.i-'*" I ¿a calcio, prod"uciendo sarcornas.

I 'I

Este elemarto es mus abundante en el mar, ciertas aguas minerales y euraüvas; en los lagos salados en forma de cloruro y sulfato. Es el consütuyente principal de la clorofila y tiene un papel preponderante en los procesos metaMlicos. En la mayoría de las rocas y tienas casi siempre se encuentra el magnesio. Son numerosos los minerales de magnesio, los

otros elementos formando ién como minerales de

t ;,"1-l,llll"irllff.l so otros.

IY lB7

con el sulfuro de cino'

y

Mg; arnianto,

Ca;

TBzOi; brucita, Mg(OHI

;

(l\fg,Fe)5 (OH)z (Sir Or r )z

;

Ca2

condodrita, 2ltlg2 SiOr IIg(F,OH), ; clinoclora, Hr Mg¡ Ala Si3 Or ¡ ; cáinalita, KCI I\IgClr'6H2 O; dolomita, CaCO3.MgCO3 ; enstatita, MgSiOs ; Elogo. pita, mica de magnesio; crisolita, (lllg,Fe), SiOa ; epsomita. MgSO4.7H2 Oi espinela, MgOAI'2 Os. magnesita, MgCO3 hiperestena, (Fe,i!lg)Sio3 ; serpentina, Ha Mga SL O¡ ; talco, H2 Mga (SiOe )a ; sepiolita, Ha Mg2 Sir Or o ; grupo de los piroxenos, silicatos de calcio, magnesio, etc. El rnagnesio al estado elemental, se usa mezclado con clorato de potasio en polvo, en pirotecnia, bombas incendiarias, destellos luminosos para fotografía; en aleacion s con el ahminio para la indust¡ia aeronáutica para la fabricación der Fusrlajes, pistones, cajasdetransmisión, estructuras, etc. Las aleaciones de magnesio constituyen al presente, todo un capltulo de la metalurgia no-ferrosa. Los oxicloruros de magnesio, son componentes básicos del cemento magnesiano sorel que se utiliza para sellar el ütlrio al hierro; El oxicloruro se aglomera con el asenln o materia leñosa, esta aglorneración se conoce con el nombre de xilolita y se utliza para la rnamrfachrra de losetas, revestimientos, pisos, etc. El óxido, (magnesia calcinada), se emplea corno nlaterial refractario en forma de ladrillos, morteros, ce,mentos concretos, en las fundiciones de hierro y acero, eI perclorato, (anidrona), como agente deshid¡atante; el arseniato eri, algunos insecticidas; el hiüóxido para clarifrcar las aguas¡ el óxido y carbonato como laxantes. El sulfato como purgante enéryico y como apresto en textiles¡ los óxidos se emplean en farmacologla como vomitivos y buenos neutralizantes de la acidez estomacal; ei peróxido, como anti#-ptico del aparato dige."tivo; el tetrasiücato üácido de magnesio, (talco), tiene

;

y

I38

I

Método alternstivo-Separac.ión del grupo

Aplicación de la MSA para caüoneo,

numerosas aplicaciones., Por ejemPlo: Como vehfculo de un gran núrne¡o

l.L

A

1,2,

El precipitado que debe ser de color blanco,

esta solución, se

tV

fÍ}9

le añade goteando ácido sulfiúrico 6.oF hasta

I ! I

il

! t I t I ll

r I

Metodo alternatiaa Sepamción del grupo IV

I

se tenla antes del inciso MSA para cationes. Ca'2

, Sf2,

l.l.

Bsta solución, se tratará,de acuerdo ron la

¡14+z

Teorh Conüene a veces, ctnplear el método del llamado carbonato de umonb, ya que durante el procedimiento de la MSA, es muy posible que se produzcan p&didas de los cationes de este gnipo por causair tales como: cerbonatación o eulfatacióry.sea de los reactivos o de la solución problema e inclu¡o por fenómanos de adsorcióri que pueden presentarse.

Paso 3. Iilentificación ilel colcio. La solución filtrada, se divide en dos partes. A una de éstas, se le añade un ml de solución de oxaiato de amonio y se lleva a calentamiento suave. Si se forma un precipitado do color blanco, se habrá identificado el calcio en forma de oxalato de calcio,

Si la separación de este grupo de cationes se hace utilizando di¡ectarnente el carbonato de amonio, (NHo ), CO3 , se precipitan los carbonatos correspondientes, (el ion magnesio, no precipita), sin embargo, si la formación de los carbonatos es abundante, se puede esperar una coeprecipitación parcial del Mf2, e incluso una redisolución pucial del Banl. Por lo anterior; el método más recomendado en la práctica es el de sryarar el grupo IV de la solución que contiene los grupos dei II al V, de la MSA, por medio del alcohol etflico y el ácido sulfrlrico eon lo cual, se precipitan los sulfatoe correspondientes del IV grupo. Si existe el ion Pb*2, en la r¡ueeta, también precipita como PbSOa. §epumcitu i!e). grupa IY, de

la

CaC2 Oa.

A la otra porción, se le adiciona un poco de cloruro de amonio só[do y un ml de una solución concentrada de ferocianuro de potasio. Si se forma un precipitado de colo¡ blonco, la reacción será positiva por haberee formado el ferrocianuro doble rle calcio y amonio, Ca(NHa)r(Fe(CN)5). En la parte líquida, puede aparecer una coloración azulosa la cual se debe a la presencia de Fe*3 que contiene como impureza el cloruro de amonio u otros reactivos tales como; HCl,

observ¡

I'a sahrcifin que contiene los grupos lI al Y, ile cationes de la tu¡t¡ con un volume¡t igual de elcohol etllieo agitando. Si rc

ls

forrnación

de um turbidez o

SOa, etc.

hasta observar que ya no s€ disuelve nada más del precipitado. Lo que se hnyn dizuelto, se-rá el plomo en forma de acetato de plorno La üentificación del W2, se hace por medio de la aüción de una eolución de c¡ot¡uto ile potasio,

t.

MSA, ee

H2

Paso 4. Separacibn del plomo. El precipitado quc se quedó en el papel filho del Paso No. 2, se trata en el mismo filto, haciendo pasar varier veces una solución de acetato de amonio al l0% en peso bien caliente,

sahniónproblema

F.ocedimiento Poso

[l

se lava en elmisrno

filtro con ag¡ra alcohólica, (I a l), dos veces a la que se han añadido unu dos gotas de H2SO4, 6.0F. Los lavados se mezclan con la solución filtrada. Esta, contendrá los cationes de los grupos; II, ilI y V, y se lleva a ebullición para eliminar todo el alcohol y reducir el volumen hasta el Ere

precipitado,

&

lleve

e

c¡lentamiento ü¡aye paru redisolver. Si ésto no ae consigue, se afleden unas Eotes d€ [ICl6.0F y se egita.

Pwo 5. Conaenün ile los sulfatos de ba¡ia y estroncb a ca¡barwto* F) -u¡gi.,, precipitado que haya quedado en el filto. ," lavando con ei aceteh (,

\

I

l,ll,

Apltoeclón de la MSA para caüonea

CAPITULO

Aplicación de la III S á para aniones Antecedentes. En 1878, Robert Wilhelm Bunsen dio los principios de la sistematización del anáIisis de tos aniones diüdiendo los "radicales ácidos" en grupos para los efectos de su identificación, sin embargo aún no se conseguía todavía el que se pudiera habajar en una sola muestra, toda la marcha. Hasta 1935, J.T. Dobbiru y H.A. Ljung, fueron los que lograron realmente sistematiza¡ una mucha similar a la de los cationes. Este procedimiento es bastante flexible y abarga la mayoria de los aniones que com{rnmente se tienen en las muestras-problema.

vTes para eliminar Io por Irr olvrrias ]. egua de lavado" Er precipiiado estará en forma de ca¡bonatos de

hrrlo y estroncio.

Con el objeto de evitar en lci posible, la interacción de lcs iones oxidantes y de los reductores, la solución-problema, se mantiene ligeramente &ísic¿ durante casi todo el procedimiento. Esta marcha, comprende

2l aniones los cuales se agn¡pan como sigue:

GR,UPO

,Identificación ilel est¡oncb. El filhado obtenido de ta j'.. lT "l :: o"j'': 1 ni..o r,,.i,-i.,, i,1, p u H":' l'J r* 1:T: de.?..Se ",: le agrega un votumen igrrt d;;;;;;i"il",.i'::;;*: identlfi.ra, .rioncio, en forma de lP,,i1"*. f,lltqEstese ¡ehabrá de est¡oncio. "i ñCl*y hace¡ el ensaye a puede disolver .on La.aparición de chispa.s de un cotor del ion estroncio. ion .magnesio, conyiene - identificarlo en forma de fosfato de rio, siguiendo lo que se indica ,ni, U§A, a. ."üono.

}t-,,!.

Grupo

IA*

/ÁI,Aro,' y Frf

I

f

GRUrc IB

.;r;;;#..i"J'rl

co,', scl

GRUPO

II-

CrO¡2 y

t-t

CrOf y SOf

Gmpo

III -

S'z,Fe(CN)t' yFe(CN)f

Grupo

IY

srfi,, scNr, cr,,Br-r yrt

Grupo

V +

I

--

Nür,,NG.' ,ClOj yBQr

El ordenamientr.¡ en estos grupos, se fundam:enta en la sotubilidad que presentan las sals de: Cnlcio, bario, cio y plata que se forman con los uriones de muestra.-problema, según el m¿dio en el cual se encuentrcr sea ácirlo o básico

ee iiecir: I.41

I"

I

142

Separación del grupo

t

Aplicaeión de'la MS.{ para aniorree

I

de aniones

rE

I

a** L ll, - sales que

el grupo I, mediante el agregado del oxalato de calcio y aParecer como *á ¿r los aniones que aparentemente contiene la solución-problerna. Esto obliga a investigar previamente en la solución-problema, la existencia del

Son los aniones de este gmpo que con el ión caleio, forman son.insolubles en un medio ligeramente básico.

II. Son los aniones de este glupo que con el catión bario¡ formau fl Grupo insolubles en un . medio ligeramente básico pero que con él catión flles 'ialcio. forman sa.les solubles en ese medio.

,

anióncubonatolo cual se hace como

ÍlI.

Son los aniones de este grupo que con el catión cio, sales insolubles en r¡n medlo ligeramente básico pero que eon ios Jlorman ''-cationes ealcio y bario. forman sales solubles en ese medio.

Grupo

¡

ll

Grupo

IV.

Son los aniones -de este grupo que con

el

Identifwación del

y

catión plata,

e¿drnio, forman sales que son

solubles en ese medio

ll C*po V. Son los aniones de este grupo

I

corbonato.

:

se toman unos 5 ml de la so]gejgn-prohlema y se tratan con 0,5 g, clorato de potasio y unos 5 ml le ádido clorhídrico, 1.5F. Si se produce una fuerte efervesáncia, la reacción es posiüva. La ariición del KCIO¡, tiene por objeto oxidar los anibnes: sulfito, sulfuro y tiosulfato en un medio áciilo iasta sulfatos o azufre elemental yaque en esta forma; no se produce ninguna efervescencia y por tanto no interfieren'

lJorman sales insolubles en un medio ligeramente ácido, (con ácido nítlico), njlt,r«l .que con los cationes: calcio, bario

sigue:

que con los cationes: calcio,

Ea¡io, catl¡nio y plata forman sales gue son solubles en ácidos y aguat Po¡ lo anterior, los agentes precipiturtes de cda grupo vienen a rcr !]apectivamcnte; calcio, buio, ci.o y plnta. Estos cationes, se agregen flr forma de los acetatos correspondientes y¡tomo lae soluciones acuosil§ rluc r€ f
Sepraciín del grupo

5

sniones del

I

gruPo lA:

de aniones que comprende

CUI,Süj,

4 t, tI

AsOr3, AsOr' y Pd;'

Ir c)

2

uniones del gruPa

lB:

,d

Cral y F'

r¡

ri

LN

f.¡

Pmcedimicnto

II

Ifl

¡

rl

ltr cli¡ninan en fonna de precipitados, todoe loe c¿tiones r¡ue eatén en ¡lución-problema a excción de los carbonatoe de: Sodio, potasio y

flnioi que Bon solubles, (los cationes ¡eaccionan con el ion carbonato, lorm¡ndo los carbonatos e hidróxidos correspondien'tes, todos ellos i6olublea). Egto ee muy conveniente, ya que la mayorla de los caüones ffluyendo: Sodio, potasio y amonio; interfieren en la MSA, de anionee. llinconveniente uue sl¡rpe el ¡dicionn¡ el cnrl¡on¡lo d¿ r¡rylin ec Ac n,,.

l.

Habiendo realizado preüamente ia investigación del ion carbonato, en una porción que se separó de la solución-problema, se

Pwo

toman I0 ml de la solución-problema original a los que se adicionan I0 rnl de agua y se lleva a calentamiento a baño María por unos dos rninutos. Se añaden l0 ml de carbonato de sodio l.SF y se prosigue el calentamiento por unos l0 minutos más. Se repone el agua que se haya evaporado se úta y ee filtr¿ El residuo, contendrá los carbonatos e hidráxidos insolubles de lo¡ cationes de la mnestra-problema, rnenos la-" sales de sodio.

II

Iti

ll

'

LÁ

,

El

¡esiduo Be

tira. El filtrado,

contentirá todos

los

aniones de

mubetra-problema, en forma de las sales solublcs de sodio.

t.l.

Si la muestra"problema está al estado sólitlo, se toma un grarno tl,:

y w [e adiciona un grarno de clorato de potwio. Se mezcla bien y str le agregan 5 rnl de HCI l.sF' Si se produce una efervescencia, se hal¡¡á identific.ado el anión carbotnlo, Lo climinación de lo¡ nntin^o" éeta

lll L, E..

l,l4

Separación de loe grupos IA y

ApücnÍón de la MSA para aniones

dos minutos. Se añaden 10 ml de Na2CO3, I.5F y se prosigue por l0 minutos más el calentamiento. Se repone el agua evaporada, se rrgita y se frlha. El residuo se ti¡a. En dfiltrailo, se tendrán los aniones de krs grupos I al V.

IB de aniones 145

rrrrr¡s

rnros

t

1.2" En el ca-so de que se haya investigado que los únicos cationes quc la muestra-problema original, sean los de: sodío, potasio, o

r:ontiene

orwnio; no se rlard el tratamiento con el carbonato de sodio y solamente sc ajustará el pH con KOH 3.0F, si es que la solución-problema está en un rnr:dio ácido.

N

L !l l, It It

ri

fl

tr

I ll lll

I

t, I

II {{

I

Si

la solución problema tiene un pH muy elevado,se ajustará r:on ácido acético 2.0F. Si se precipita algo al hacer el ajuste del p[[, se l'iltra para eliminar lo que se precipitó. El filtrado, contendrá los aniones rft: los grupos I al V.

1.3. El filtrado, procedente sea del paso No. l, o de los incisos l.l o 1.2. se trata con una solución de oc.etato ile cahio 2.0F agregando ésta, guta a gota y agitando hasta que con una última ya no se forme más precipitado. Se agita y se filta. l'll residuo, contendrá el grupo I en forma de sales insolubles de carcio. Sr: le dan unos tres latados con agua. Se tiran los lavados. El filtrado, contendrá los aniones de los grupos II al Y.

Reacciones de separación del grupo

I ile

Nou.

Lo¿ onionet: wlfita, rulfuro y tiosullato, prducen lombün gtes con el HCl, por lo cual oxidan ettoe oiion,,t ptimero^ente con el clo¡oto ile polazio, formándose los nlfttu

azufre ebmental que aó

Separaeión de los grupos

.\rsenito

2Asüzr + Ca*z + == + Ca(As¡z )r I

irosfuto

2P0f + ]f,¿-2 *==*

l)xalatr.¡

| __--j-T.._

C,

l"lurrruro

2Fr

I

G|

+ C{2

+ Ca*'

*==*

+==+

'['oda*q estas sales soc] de

Ca3 (AsOa

6H3O*t

Procedimiento ' Puso 1. El residuo obtenido en el inciso 1.3,de la separación del grupo I

trata con unos 7 ml de aeido acético S.OFagitando mientras se hace la adición. Si queda algo sin disolver, esto nos indica que existen aniones del grupo IB. Se lleva a filtraci6n. El filtrado contiene el grupo IA de aniones, se

),

ü

CaCO3 + 2HCt [I3

Sulfito

CaSO, + 2HC2H3Oz

fusenito

Arseniato

Ca(AsO2),

se disuelve.

O, +

Carbonato

CaCr0o¿

coior blanca.

Cf

lA y IB de onione¡

Con el ácido aeético.- El Eupo IA

Ca3 (POa )2 .[

CaI"2+

*==*

Reaccbnes de separoción de los Grupos: IA y IB ile ANIONES

CaSO¡ü

*==*

ClO3t

o

goce* Pot ejemplo:

de aniones.

SOf + Ca*2 +==+

ZAsAa3 + 3Ca*2

S+

n

aniones

Sulfito

rscniatrr

prduen

t + 3Sl + 3H2 O 3H2SO3 + CIOJI + 6H2O *==* 3SO42 + Cft + 3lI2

Con el-eqeúo to de calcio, Ca(C2 H3 O2 )2 CCf] + Ca+2 +==+ CaCO3{

Carbonato

r\

Identificación del ion carbonato con el HCI CaCO¡ + 2H3Ot 3==* Cf2 + 3HrQ + COrt -" Al formarse el COz, se produce una e.fen:escencia'

-'

El IB Permanece insolublg,

Ca*2 + 2C2 H3

Ort +

O + CO,

ltre

t

Ca'2 + 2C¿H¡Gr + H¿SO,

+ 2HC2H,O2 +

2H¿O

+

Ca*2

+

2C2H3O2I

+ 2H¡AsO¡ Ca3(Asoa)2

+ 4HCzHrO, +

3Ca*2

+ 4C2H3(\rt

+

2HzAsO¡r

7

I

t,1(,

I

Identificación de loe ¡niones del grupo

Aplicacióu de Ia MSA para anionee :

tos oniones

l',|,,,:|":::::de

'ltet

IB

147

sruPo IA del grupo tleacciones de identificación

I

IA

i

I lt;-

El tiltrado, obtenido en el paso No. I de la

separación de los grupoé

se divide en 4 porciones.

Con ,l

se tira. El filtrado

se trata con 2.5

ogua

oxigenada, el sulfito se oxida sr¡lfato'

H2SO3 +'HrO2 + H2O

¡r l.l. Identificación ilel sulfito. A la primera porción, se le añaden unas !lt) gotas de HCI 12.0F y 2.5 ml de acetqto ile bañ1l.OF. Se agita y se '¡iltru. El residuo

el

Con

el

ocetato

*==*

SOo' + 2H3O'

de bario: SOf; + EFf +== +

BaSO+

I

blnnco

lnl de agua oxigenada.

Si sr: forma un precipitado de color blonco, la reacción es positiva.

Con el sulfuro dehidrógeno:

1.2. Iilentificación del arsenito. La segunda porción, se trata con un ¡rrl tlc flcl 3.0F y un ml de agua- se lleva a calentamiento hasta ebullición

¡)

2H¡AsO¡ + 3H2S¿==*

omaríllo

r:rr r:aliente, se. sulfihidra. Si inmedittatrwnúe se forma un precipitado de

!'rrlrrr amarillo, se habrá identificado el ion arsenifo. si el precipitado se li»rrrur después de estar sulfihidrando por tro nrcnos un minuto, la reacción f,r ¡xrsitiva etclusiutmente paru el ion arsenhto ya que se forma el

I

J",,i,.rulfuro

AqS¡l + 6HzO

Con el

H2

S, el ión arseniato precipita lentamente:

2H2AsOat + 5H2S + 3H3Or

de a¡sénico, Aq'Sr, de color amaillo.

intenso.

H;Árq

+ 2l-1

+==+

* 3ll3(}t r==*

A§2St++ IOH2O

amaillo I

H3AsO3 + AH'O +

I'

ácido Propor' molibdato de amonio en un medio cionado por el ácido nítrico:

Con

el

lr2po41 +

l2Moof, + sNHa'r -

lrti,$r.-,,-1a¡l

iil':3,1

amarillo

Id,entificacíótt de las oniawes del gnt'po

I

B

Pracedinient'o ,r rr,lr.iórr del ácido lartárico tiene por objeto forrmr un complejo con ¡rara evitar Ia interferencia de este ion. No se debe-hervir !a lnr',r'rrr., ¡rrlur rr¡r yr ({ue se destruirá el complejo.

¡l

I

f

I

Faso

**;

No' l' de la separaeión de los El residuo, obtenido en el paso -ogor, r* tiran los lava"dos. Ei residuo IA ; úB; * Iaya Cos vece§ oon

I.

lavado, se divide en dos Porclone§'

l4ll

Apficación de la MSA para anionea Identificación de loe anionee del grupo

IB

149

Substancias que contienen carbonatos.

'o va a etecfua¡ sobre e es insoluble, con elel

t

_seco

t

el

residuo, se Ie

0l', y se continúa el

I

t0

.alacó en Ia

después de haber e nota que el uidrb

zona

Il ion tluoruro. Es ¡rnrmtento, [rirmiento, ya que

fi¡rna la existencia

poiible durante posible durantu el

::I.::,IáT:Hi',':,'Í; er cual ataca el viüio tffi ',ffi":i':xi:,T,.j,*:;:*i1.li_lffi formáraor"-JtI;ffi;ffi;"r:,r,ii.,[:

l;r;:''"""

Los mir¡erales más importantes que contienen el ion rrarborrato son: Ankerita, CaCO3:(N{g,Fe)COa ; calcita. CaCO3; dolomita, CaCO3 MgC03; esferocobaltita, CoC03; magnesita NlgCO3; rodocrosita, MnCO3 ; siderita, FeCO¡; smitsonita, ZnCOt; etc. Los ca¡bonatos abundan en Ia naturaleza principalmente en forma de calizas. Los carbonatos ácidos de, Calcio, magnesio y hierro se encuentran disueltos en las 4guas. Los carbonatos alcalinos, en ciertos manantiales, lagos y terrenos salihosos. Los ca¡bonatos y bicarbonatos de sodio, o potasio, se utilizan ampliamente en: La industria vidriera y del jabón como agentes para modificar el pH. En farmacopea, como reactivos químicos en el laboratorio, etc. Subsúanc¡¿s que contíeten sulfitos.

El ion sulfito no se encuentra en los minerales. Se fabrica industrialmente enlazado con divérsos cationes pua aplicaciones en: Industria del papel, textiles engomados, como agente fuertemente reductor, en la industria viüvinícola como conservador, etc. Subs

tarícias que contienen añenito.

Pocos minerales contienen el ion arsenito y son los siguientes: Ecdemita, Aq O?.2PbCl2 ; finemanita, Pb5 Cl(AsO3 )3 ; T[ipkeíta, nCuO.As, O, . Sus sales, actúan como fuertes reductores y por tanto se oxidan fácilmente. El

ü

Pba

s

rrr¡uur aI lOrl m:mgan6gg CaC2Oa +

q,e es inCOlOrO.

2H¡Ot +==+ ¡"*, --}-]

Er ácido oxárico 5Í12C224 +

il,,,,u,o

-'^ rv't"u,.6ur¿oro qüe

",^

",ifl*i;l;i'"^T,,

2MnQ, + 6H¡Or

rt==i.

2Mn,2

+l4tfaO,

eS

meta¡sarito se ha'empleado como pigmento verde en pinturas. Son muy tóxicos. Substanciu que contienen arseninto. Existen en la naturaleza, alrededor de

60 mineiales aunque en pequeñas cantidádes y están consüfuidos como ortoarseniatos y metarseniatos sencillos o dobles, así como sales mixtas. Los prineipales, son

lu

que se citaron

aJ

referirnos al catión arséníco,

Con el ácido sr¡Ifúrico:

Substoncios que conlienen fosfatas.

CaF2 +

El fós{oro se encuentra muy distribuido en la naturaleza en forma de y ee les clasifica en: fosf¡tos minerales, semiorgánicos y orgánicos. fosfaios [,<¡s minera]es son por eiemplo: Apatita, (CaF)Ca. (POa )3 o " también como (CaCl )Caa (POa ): r r:loroapatita; coprolitos,que son nódulos muy impuros de: Fosfato tricálcico, yesos fosfatados, monazita, (Ce, La, Di)Fú4 ; trifilita, Li(Fe,lvln)Poa ; . natrofilita, NaMnP0a; pircrnorfita. (PbCl)Pb4 (ffi4 ), ; wagnerita, (MgF)MgPOa ; lihetenita Cu, (Otl)POa ;

2H30r+==+

Et. ácido nuorrrídrico,. silicato. formdndose

l1--

J';3,.'l1,rr**

el sio, SiO. + o*r, jr_l{r:.Tro de silicio, SiFa

¿ur+=llTü;:"rü$

fosfatcs

lnl)

A¡rlleación dc la MSA para atrionea

[,'e3 P2 Os BHz O; wavelita, 4Alt¡04.2A1PO4 2AI(OH)3'9Hz O; etc" fosfatos hrn semiorgánicos, el humofosfatoque Proüene de los fosfatos llr rrrclo gue han sido fijados sobre el humus, de huesos fosilizados, (esqueletos de !,,,r.,,i,r,t"i -fi,rl'nlos orgánicos tales como: Fosfatos que se e fosfatos el -ri.'rrcronos diversas en forma de materias fecales como gumo, eñcuentra como se los siderúrgicos En todos Procesos !rr,,nri,,., etc. lirr¡rrrrr:2,u. Iin cicrtas aleaciones de cobre (bronces fosforosos), escorias de

Itr,o,,i t n,

il¡l

l¡ l'r¡r¡rliciones de hierro v

acero. En abonos tales como: Fosfatos y lr¡rrrrfrxfatos con nitrógeno y sulfato de calcio; cementos para prótesis I'rrlnkx, compuestos para purificación de aguas, jabones, detergentes, en

I

§¡lr¡úoncias que contienen oralotos.

t ,r,"

ion está muy tlifundido en la naturaleza por ser uno de los

irrxlrrctos más frecuentes que resultan de la oridación de las substancias

ff:H'

Separación e identificación de loe nnionee del grupo

Separación itel grupo

II de aniones

que comprende

2 aniones:

crQ' y sol

hocedimiento Paso 1. El filtrado, ol¡tenido en el inciso 1.3, de la separación del 6rupa si no presetrta una coloración amaiüenta, esto indica que no existe el ion cromato. Siendo el caso de que se observe una coloración amarill.enla, es probable que esté presente el ion cromato sin emba¡go, hay que tomar en cuenta que los iones; Ferro y ferricianuro del grupo III, si están en solucióni le dan la misma coloraci.ón a estu El filtrado, se trata con aceta¡o de bario 1.0 t' gota a gota y agitando, hasta_que con una gota más, ya no se precipite nada de la solución. Se ,gt" y se filta. Si el residuo que se obtuvo de la filtración, es de color

I de aniones,

blanco, esto nos indica que la solución-problema no conüene definitivamente el ion cromato, pero sl elion sulfato que está en forma de sulfato de bario debido a la reacción con el reacüvo. El filtrailo, contendrá los grupos del III al V, de aniones. Reacciones

tdrto'

III f5l

se emplea como: desmanchador de tintas, tinturas, del mármol, (como ácido oxálico); limpiador de pulidor lrrokrrrnte, ]n¡ilios de cobre; en medieina como cal¡nante y refrescante. En altas rftr¡h e¡ venenoso. Se utiliza en tra fabricación de muchos productos ,Iltrir:ou e inorgánicos; como reacüvo químico, (ácido oxálico). La f¡rrru:ifin industrial del ácido oxátrico se hace oxidando hidratoe de

de

separaci.ón del Grupo

II de uinnes

hulrurlrialmente,

,ir¡lrrm, (o¡errín mezclado con

Con el ace,tato de bario, Ba(C1H, CrOa2 + Ba*2

+==+

O2 )2

BaCrOal amarilln

álcalis).

¡

s¡ ü¡l¿ r,'rr¡s que continaen fluoruros"

!,r,,

,,,i,,.rales más importantes que contienen el ion fluoruro son¡ OaF, ; criolita, NaAlF5 ; apatita; zamboninita, CaF2 .2MgF¿ ; Mgli2, ctc. Se emplea en la y el coLio, para lrltr, lus escorias; grabado del ico, insecücidas, lklil'ir:nr lllir¡rtirtnn, (:onlo conlponente en de la madera, l,'lrrorrl

t,

I

I,,,

n,

nrl

if

icinles, compuestos orgánicos, etc.

Se¡nniciín e identificación de los ilniones ilel grupo Il kocedimiento Pcsa 1. El resíduo, obtenido en el paso No. I, de la seporoción ilel grupo II ile oniones, si tiene un color amarillo, es probable que sea eI cronuta de baria, -ci es bl¿nco se puede tener la certeza de que no exkte el ion cromato. Este p¡ecipitario se lava.con unos 5 ml-de agua Se tira el

I

l'¡Z

A¡rlicación de.la MSA para aniores Separación del grupo

!

:ii::;,,J';.f;.fii,3;t'ff;i,l::, er precipitado con 2.s mr de ácido

r, I ,,.,1"i; ,!o;:l{,'T::"i:!:::r,:",')-!:!.,:4,;i il;;"* :'l:::,,0":r"""1'i "':,.^:9 :T :iu,,'i,*i,t. I "^J,ill; " ,. ;;;,';;,. :l [::'::'11:]'.*l'"'-":11-'? '!,'.' ái', i,',;; yai,:ir il;ffi ,i;::il'il' ü: :::: *',^:::".. "^'j:t :, ".1 g ",¡r lithl,f obtenido en er paso No. ; :' x .lrmÍu

::

:

11eta1o

I

",,

qe

:

*{i.J'::Id:"i:",",:i':'üü;"ilt1::':l,;:}Jl,; ,*riu,rl"irii;,,."dr;rs:tHt"# Este filtrado pr.ü"

.r'rr¡ato de bario que es de coior

tru¡¡hién como se describió para Ia

t

:::Í::: ,ltiorre.s. r'¡¡lirrrre.s.

"üil,: 1,1

:i,,.,,?l

l¿.ni¡iñlio, identif(ion -\

t..t"rr.

de cromo en ta MSA de

il ;ü1,1", l1o;*' Reaccbnes

de

del grupo

.,

la de

identificación.

+ B¿*2 + == + BaSO¡

, (SOr ). ; mallardita, MnSOa 7H2Oi melanterita, FeSOr ?Hz O;

l2H2 O; yeso, CaSOa 2H2 O, etc.

II

permanece de coror rrton"á ,riri,e en un exceso .y'"o,i, de un ácido fuerte, ia reaccián d" ;rw*;ió:; es rambién

SQ'

Hay ciertos sulfatos metálicos que se encuentran en la naturaleza al estado sólido, o disueltos. Los sulfatos naturales. se utiliz¿rn en esta forma o se les purifica antes de su apiicación. Los sulfatos de sodio, se extraen de sus soluciones mediante evaporaciones o cristalizaciones fraccionadas. La mayor parte de los sulfatos, son solubles en agua con excepción de los de calcio y estroncio qrie son poco solubles y los de ba¡io y plomo que prácticamente se consirleran insolubles" Ente los minerales .rrietálicos que contienen el anión sulfato tenemos los siguientes: Anglesita, PbSOa anhidrita, CaSOa ; barita, BaSOa ; bieberita, CoSOa 7H2 O; bootita, CuSO¿ THzO; brochantita, 4CuO SO3, o CuSOa 3Cu(OH)3 icelestita, SrSOa ; chalcantita, CuSOn 5H2 O; copiapita, Fea (OH), (SOn ), BH2 O alunita, K, A16 (OH)r. (SOn )o ; epsomita, MgSOa 7H2 O; cupromagnesita, (CuMg)SOa 7H20; goslarita, ZnSOa 7H2O; glauberita Na2SOa CaS0a; leadilita, 4Pb'SO32CO, HrO, o como PbSO42PbCO3Pb(OH)r; jarosita, mirabilita, (sal deGlauber), Na2SOa lOH20l morenosita, NiSO¡ 7H2O; pisarita, (Fe,Cu). SOr THzO; sulfato doble de potasio y aluminio, KAI(SO4 ), l2H, O; sulfato doble ile sodio y aluminio, NaAI(SQ),

Con el ácido clorhíd,ico, el sulfato de bario y

insoluble

de ¿niones 153

Subsúanci¿s que contienen sulfatos.

K2 Fe6 (OH)1

separación identificación

de los aniones

III

Muchos productos industriales contienen sulfatos Por ejemplo: Fertilizantes, abonos, curtientes, materiales de constucción -corno: Cementos, yesos, tinturas coriio el sulfato crómico, fénico y de cinc; productos meücinales como: sulfato de magnesio, (purgante), el de cobre, para combatir plagas en la agricultura, curar úlceras, verrug¿rs, emético, Contra el tracoma y como electrólito.Pigmentoscomoel debario y plomo' como integrante de muchos compuestos químicos orgánicos e inorgánicos,. etc.

I

Con recto aI ion cromato, uer en las süstanci&s que conüenen

crotno.

(lon el dcido crorhídrrco, se disuerve er crornato de ba¡io: BaCrOa +

H¡Ot+==+ tlCrer

+ Ba*2 +

Se.poración del grupo

III de aniones que camprende

,20

(lr¡n el acetato de sodio, se baja !a concentración de los iones hi«lronio, haciendo que reprecipit. ,l .rn.riJ

3

aniones:

de bario:

lla', + [{[¡e,,

rfl

+ Cr

ll¡e, +=_* HC,H3 Oz + nffit

Teorh

La separación del grupo III, se hace precipitándolo de la solución por medio del ion cio, (tomo acetota de cadrnio), con lo cuel se forman las sales de cio correspondientes todas ella,s insoluble¡. En dución quedan los grupos, IV

y

V.

'f

I

I

I

I

i-¡,l

Aplicación de

F MSA para aniones

Identificaeión de loe anionee del grupo

también precipite algo del ion bomto

Identificación de los auiones del grupo

), y se forme algo de ;:Tfr : ":fl,' : J i ::'iil;: x,.IH HJ; io,

ilr.

Cd(BO,

Paso l. El residua, obtenido del paso No. I de ln separación del grupo de aniones, deberá ser colorido lo cual nos datá idea de los aniones que se encuentran presentes. Este residuo se lava dos veces con agua caliente, (5 ml por cada lavado), para eliminar lo poco que se haya precipitado del

III

trianuro oxida aI sulfuro hasta azufre ro, ,se reduce a ferrocianuro.,/ Luego la , (sr, o Fe(CN)63), implica que en de ellos de que se forme un sulfuro metáligo el sulfuro de hidrógeno el cual se orma de sulfuro de plomo, pbST se hace

III

hocedimíentc

no hemos dicho, sales insolubles con el pero estos dos aniónes no pueden

ro y ferricianuro;

III l§s

ión sulfocianuro, (del grupo IV), ya que interfiere en la identificación de los iones ferro y ferricianuro, por reaccionar igualmente con el ion férrico, proporci
al obteneroe

de colot azul' con lo-" iones Fe*3y Fe*z: respectivamente"

,t,n'r'ilitados reaccionado el HrS, que se desprende del residuo con el plomo del acetato de plomo y formar el sulfuro de plomo.

1t\u.úimiento

l\no l.

El

obtenido en el paso No.

I

l,

de la seporación del ,lro tl de aniones, se trata con una solución de acetato de iio I.OF, ] gota a g;0 .r- agitando ha-sta que con una ulüma, y. ni * fo*, lr,lr,'r,,nando -rrrl,r se filt¡a. en- el residuo. est;;; í*'rlrilrr, ¡rrr:cip¡táao. S"e 6úta.y ¿*

IIl.

filtradl,

En el Íitbado,los grupos IV

y V.'

I

1.2. Identificadón del fgrrocianuro. oha de las porciones, se pone en un tubo de ensaye pequeño, (se prefiere usar una dc las cavidad.i d" ,n, tableta de porcelana para ensaye a la gota), o un pedacito de crisol de porcelana para de.tectar por conEaste, más fácilrnente el color c¿r.cl Se le añade¡r goteando, de 3 a 5 gotas de ácido clorhídrico 3.0F, y unas S gotas de cloruro fénico 1,0F. Si aparece un precipitado de color azul marito*, (llamado también azul ile Prusia), se habrá idenüficado el ion fenocianuio por formarse el ferrocianuro férico, Fea [t'e(CN)5 ]e Si la ooloración que se obtiene a rterde, no existe el ión ferrocianuro y si en cambio, el ión

l*,,,,,,t

cuidadosamente para ¿o alcanzar el punto de

blanca antanrent

I I

t I

I -- | -=--

f'e(CN);' + 3Cd2 q==) Cd¡ [i'e(CN)c]zl onaranjado

-\

disotlciin del precipitado.

Separación del grupo

A¡rlir:ación de la MSA para aniones

IV de anionee 157

+ Fe*3 + H2O ,' tUfr(CN)r¡z + Fe*2 t H¡O' =-=t[HzFe(CN)6¡2 ferrocianuro

l,

ferricianuro monoácido

rl

diácido

Los productos de esta reacción a su vez forman el ferrocianuro férrico, que es de color azul m¡rino.

3tHrFe(CN)6f2 + 4Fe*3 + 6H2O

rl

¡==I

Fea[Fe(CN)r¡r+ + 6HrOt

!l el azul de Turnbull, sean en realidad el mismo cobr y por tanto las fórmulas de estos precipitailos, no sean precisamente las que se dieron en Ia identificación sino otra que compÉenda a ambos precipitados.

y

Prusin

!l

La

il

incompatibilidad

de los iones sulfuro

y

ferricianuro Para que

coexistan en solución; está dada por la siguiente reacción la cual se verifica si están los dos iones presentes:

I

2Fe(CN)5'z +

52 + 2Fe(CNff

+ Sl

Por lo cual, si en una muesta-problema se tiene una solución en la que un ligero precipitado, o una especie de nata sobrenadando en la y solución que tenga un color amarillento, seguramente se hata de azufre que originalrnente era el ion sul¡trro y de ello se deduce gue la solución, tenía originalmente el ion ferricianuro y que en la solución-problerna, se identifica¡á en forma del ionfenocionurci. aparczna

t

Separación ilel grupo

5 aniones:

IIl ile aniones que comprende

sror-"

scN-r

,

cF" BI'r y f r

Teor{t

La separacién del gnrpo IV de aniones, se hace precipitándolo por medio del catión plau qie se agrega como reactivo en forna dc una solución de acetato de pktta. T,as sales de plata formadas con los aniones de egte Supo, son i¿soürbles erl un meüo ácido. Gorno el agente -precipitante, (".ét.to de plata), e§ muy poco solr le ya que su Kps es de 1.8 x lü.3 solo se solubilizan al¡ededor de 7.05 gllt,lo que equivale o preparür una

158

I t J

*luri¿n de acetato de pleta eon uRa fornulidad rnáxima de 0:0425F, a una temperatu¡a de 25"C. Es por ello, gue se hace necesario adiciona¡ cantidades relativamate rnucho mayores de este reactivo, en comparaeión con las que se han necesitado para los grupos antes vistos. Las Kps, de las sales de'plata de este grupo y su solubilidad en diferentes

Sales de plata

KPt

T

l l l

Separación del grupo

Aplicaciiín de Ia MSA p¡r¡ ¡ril)rce

.-..

x l0!o

Soluble en

Insoluble en

Ntl3 y KCN

IINO. y HCt

HNO, y HCI

Cloruro

r.s6

Sulfocianuro

L.2 x ltrl2

NH,

Bromuro

7.? x l(['3

NH3

KCN

t.5 x l(f !r

y KCN

de ca¡bono ya que en este solvente,

," -s, Sú----gt

jo

_nl

,

-to

./

to

dismutación, puede efectuarse

en solu'ción acuosa en la

forma

siguiente: NII3

en exceso

de iorres Agf r

es

color que presenta la solución. El ion tiosulfato, que está en forma de tiosrllfato de plata, es mulr inestable y tiende a dismutarse fácilmente €n un medio acuoso e indiferentemente del pII que éste tenga, así como por la acción del calor. Esta tendencia a la dismutación proballemente se debe a que s.rs dos átomos de azufre, tienen diferentes características debido a las distintas posiciones que ocupan en la estructura de este ion complejo. La óonfiguración más aceptable ion por cuanto a sus enlaces, es la siguiente:

S2Or2 +

Tiosulfato

rniorce ll9

identifie¡. Ef biñuro se oxida óon el áeido nítrico hasta bromo elemental y sc extrae también con el tetracloruro, ya que es más soluble en este solvente, identificándose por el

La Yoduro

de

HNO, y HCI

Na2 52 O3

NH¡ y

!

y

que ñfu-

IY

HCI

H2O+==+

SOo'z +

52 + 2[fl

Esta disrnutación se favorece, si se encuentra presente el ion plata, (lo mismo si están presentes el ion mercúriio y el Pb*2 ). Si el medio esdcido,la reacción es dismutación esr

SrOr'.+ 2H3Ot --==+ SOrt + Sl + Si se calien.to evitando el o del aire

y

3H2O

teniendo el ion tiosulfato

co'nit¡ tiosr.üfrto de, sodio:

4Na2S2O, +=+

3 Na2SOo + Na255; luego el pentasulfuro de sodio

se

descompone en: Na, S, +=+Na2 S + 4Sl

Como én la reacción del ion tiosuifato cou el catión plata, se forrna el tiosulfato de plata, se verifica tarnbién una ilismutación gradual lo cual se observa por una serie de carrrbios en la coioración original, que va tlesde el blanco plsando por cl amarillo, anaranjado, café y ruegro, finahnente; al terminar de formarse el sulfuro de plata, según la siguiente reacción:

Srü,' + 2A{' .t

2H2O

+==* AgrS.l + negro

iISG¿t

+

H¡Or

! I I

162

I Apüceción de

l¡

I

DISA para anionee

. 1.2. EI resüuo, se

tercera parte del

I ,,ii;,

Separaeión e identlfrcación del grupo

en dos porciones una de las cuales ,.riouo.'t'oe será la

Reacciones

:ry*,tr

fy

de

anione¡ 16l

de Separación e ldentifieación del Grupo IY, de Aniones

IDENI'IFICACION,

Con el acetalo de plala:

SrOr'* 2Aglt ==> AgrSr0rl

I

blanco

Elliosullato ü plata, se dismuta hasta que finalmente

iI

Tiosulfato

t

ca!é negro al

one en un tubo de ensaye 5 g de cinc en polvo. Se

t

y

¡

se

filta. Ei

queda en la forma estable de sufu ro de plala. Durante el procesode dismutación, van apareciendo diversas coloraciones gue van, del blanco al amarillo, anoranjada,

AgrS2O3

res¡duo

*

último. ZHzO

<:= AgrSlr- HSQI + HsO'

SEPARACION DE LOS DEMAS ANIONES. Con el reactivo de Miller que contiene amoniaco, el sulfuro y el yoduro de plata son insolubles. El sulfocianruo es más soluble. El cloruro de plata se solubiliza casi totalmente. Además como el

LS.Identificación

I

reactiyo de Miller, contiene iones plata, procedentes del nitrato de plata, la solubilidad de las sales de plata, (yoduro, bromuro y u.rlfocianuro), se hace mucho rnenor debido al efecto rlel ion común, dado por la existencia del ion eomp§o de plata amoniacal tAg(NHr)rf', por lo cual sohmente eJ cloruro de plata se dinrelve. quedando las demás sales de plata ns:ye, que contiene Ia solución acuosa,

insolubles.

se le

DISOL(¡CION, con el rcactiuo fu Miller:

AgCl + Cloruro

?NI{¡<:> [Ag(NHr)rf' + Cf'

IDENI'IFI1ACION,

con el HNO , en precencia de

iones cloruro, reprecipila el Ag§i:

[Ag(NI{')rf'+ Cf' + 2H301 <:: Ascll+

2NIf4'

blanco + 2H1O DISOLUCfON, con el acidg clorhfdrico:

I

Cfr ="--=+ SCN-I + AgCII

Sulfocia-

AgSCN +

nuro

IDENTIFICACIOÑ, 6SCh-t +

t'e+3

con

el

cloruro

lérria4 FeC,ls

+==+ [fe(SCN).¡-r r0lo $angre

I

16,1, Aplicación de Ia MSA para

I

anionee

Se¡raración

Su&stnncios

qur

e iden¡ifieación del grupo [V de anitines 165

sulfuro ro,, ti,",tun

"

Inilustrialmente, los sulfuros más impor descomposiciórr que ssnfiene azufre' que se emplean en: C,¡rtidrlría, depilatorios y reactivos tantes son : los alcalinos del ion químicos. Muchos prodUctcs industriaies no-metalicos, contiene trozos productos ios mismos' combustion de de gases y'

sulfuro así como I

Ag' s + zn +

ü I

!fluür +:=+

Substancins que contielen ferrocianuro'

2Agl' +

H2

st

+ zn'2 +

lr1rg

,,,,,, el bromuro y

ü:1,.illt',Hifl il,|]$'ii::',W,i:_;r!,i,r''ü*r;r r+==¡: 2Agl.+ ZBr-t +

2AgI + Zn +

==+ 2Agl+ 2l,t

IDENIFICACION. con los iones hidron el cual orida ori¡lo ql in^ .r-, al ion

[Á

ion orlul o

!

I

.i

b.olnr.r.;i;"j;"_o

r";;;;il;;.'H;il

+ 7n

,Sub stancins

que

con tieflen

ferricianuro'

La sal más imporf ante desde el punto de vista cornerciai, es ei reactivo qulmico e ferricianuro de pátaOio llamada también como

7r,z

la tinta para las copias heliográficas. intervienc en ia prepar/ción de

z

tiosulfato' Subsúancias que contieflen

Sólo existe una sal preparada que es el tiosulfato de sodio, (hay otras nasra yo
sín afectar al forma rnolecular, es más sotubtc en

i;ilff#*Tff iii?|i,,!",]',T".:i:T#T.":i;f:i; NOrt +

H¡0r +=-+ HNO, + t{re +==+ znil.i,l a¡¡,,

]_:__: r"r

!

/l

2AgBr + Zn

ferrocianuro de Soiamente en compüestos que se fabrican tales como; ei las tintes y colorantes, en industrias de: se utilizan potasio y r:l férrico qiú etc' hetiogiáficas, pintur.r, fotograf ia, copias

Substancins qrte contieflen clon»o'

Exlste en rnuchos minerales sobre todo. en los alcaXinotérreos y

|lUilro

!

I

concentración de bromo).

-t + 6Bit

+ Btrl,

0rr + == + 2Nf)t+

Suüstonci¿s ,_38r,

+

l?il, tr

clue

cgntienen

yoduro'

El mar y ios vegetfles msrinos, contienen yodo.

Sus sales se utilizan en:

Fotografía, síntesií ¿¿ colorantes, farrnacopea, desinfectante, en medicitra,

I0(¡

Aplicación de

l¡

Grupo Y de

MSA pare anioner

,.,, ,'t análisis cuatitativo de laboratorio e industrial, en metalurgia para l r,l'irr¡rr nptales y aleaciones, como fuerte desoxidante. Se encuenEa

t

Es decir, el anión

¡niones 167

nitrito reduce al ion cloruro que está en el clorato, al

lrrrrhión en la glándula tiroides de los mamíferos, etc.

a I

.\r¡lrrr¿rrr:i¿s que contienen bromuro.

Sc r:nr:uentra principalmente en el mar y depósitos salinos como el de St,lssfurt, (Alemania) : Forma corrrpuestos con todos los meh;rs Íncluso con ll oro: Es fuertemente oxidante y se usa como tal: El bromuro de plata se

¡ I

rrrr¡rk:u cn las a rrr

Los bromuros de sodio

r¡x:rlicina I! ¡¡r¡enlíxico y orgri

rr

icos

y

potasio, como algunos productos

el de etilo, CrHrBr,

(también en

6

exclusivamente oxidada por éste'

El ion nitrato, se identifica elitnínaruilo previamente el ion nitrito ya que éste interfierc al du la misma reacción de identificación. También se identifica el nitrato mediante la oxidación que sufre la alfa'naftilamina,

), compuestos fumigantes, gases bél icosl etc.

,ut,rrrrru

I

sos;

urea

s que contienen sulfocbnuro.

ll

{;

ll

se

ulilizan ampliamente en los laboratorios de análisis químicos e industriales.

¡ l)rupo V, de aniones

lW,'comprende 4 aniones:

I I

Nq,,NQ' ,CIQI YSgr

Procgdimiento

1. El filtrado, obtenido en cl inciso I.1, de laseparación ilelgrupo IV ile aníones, se diride en 4 porciones iguales. 1.1. Iilentificaci,ón del clorato. A una porción, se le ¿dicionan 2.5 ml de ácido nítrico 12.0F y un ml de nitrato de plata 0.5F y se agita" Se deja reposil unos 2 rninutos y se filta. Si se obtiene algún residlo, éste se tira' li filtrado, se [e agregan unos 3 cristalitos de nitito de sodio, se agita y si sé obs€rva qr. ,J há formado un precipitado bien definido y de color blanco, se verifica la existencia del ión clorato. Paso

'l\orfu linlr: grupo comprende a los aniones que ro precipitaro. con las sales rlr, (ialeio, bario, cio y plata, (acetatos), siendo por lo tanto, solubles

1.2 r.orrro sigue:

¡rl 3NO2-t + ClQr

I

*==*

3N0.t + CFt

Identificación ilel borato. Otra de las porciones, se Potre en una

t

68

Reaecionee de

Apticación de la MS'{ para anionee

m¡nteniendo ésta

en ebullición, s€ obserYa la coloración de los

inflarnados. Si ésta es Üefdo§{,' se borato,

Reacciones

del filtrado' se mezcla con ldcntificación '"i,gorl del nitrito' Otra porción du ur"o. (denominada también c.mo carbamida, un-' ,of,.*"n en una solución de ácido clorhíd¡ico

1.3.

"

desPrendimiento de ga§,

l

L4.

tdentificación itet nittato-

ff

.i"i:H#i.f;'[

se

de identificación det grupo V, de in'iones

t;11,]T-*;:: IDENTIF{CACION, con

el nitrato de plnta, el ion cl,oruro

reacciona formando el cloruro de plata.

CFt + 4**t

ce un anillo o de este a del reactivo, la reacción es positiva su coloráción, desaParecen aI Poco

¿:=+

AgCll

IDENI'IFICACIOII, con el ócida carunínico que es de un color e está-como el ácido

tiempoÜ" hacer lo siguiente: Para confirmar la exisenoia del ion nit¡ato se puede éstos deben aiúrifo, los iones de la existeucia Si s€ determinó previarnente

ya

q;

dan la misna

reaccióHrari:-rXñ:";*;:l

ácido, (como con el ponernos Ia reaceión cientemente cla¡a. El

|;i";lt

pone la rnezcla en una cáPsula de amente Y con cuidadq hasta que se hasta casi sequedad, se puede perder )3 tra identificación, Ya no Podrá unos 5 ml redizarse), se deja enfriar y se retlisuelve la pasta adicionando ib" de la cavidad en por-re y §e solucióni §e torna una gota d" ,g*". "stá sulfato le pequeño cristal un, t'rbLt" de porcelana, en seguida se agrega un *had" una gota de ácido pulfurico, 12.0F. Si se forma un fenoso y .niuo au coLor café, airedleilor del cristai de sulfatr¡ ferroso, se confurna la

y

ácido carmínico tiene la fórmula,

Borato

(CH, ). BO3. Este al quemarse, produce una flama uerde a uerde-azulosa:

Bff'

I

*

+

H3

.

ácido sulfu¡ico

q====:==§(Ctr{3

2(CH3 )3 BO. + 9O2

.*

B2

)¡ tsO, 1+3ff,

O, + 6CO21+

Va rc¡ockm¿ c4ccíñcar rlcl ion

gH2

0

0t

DESTRUCCÍON, de los iones que producen interfereneias en la identificacion del ion borato, poí medio del ácüa

y

*rtñ;,

en caliente:

SIfCiO3 i§== + HClO4t +

ácido

clórico

ácido

perclórico '

de color

0r +==+ [I3 BO3 ; ] éste:

H3BO3 + SCH¡ OfI

existencia del ion nibato.

no Si en una ile las porciones, se demostró que no existe el ionnitrito, se procederá rcrú neces¡rio hecer lo que se ha indicado en 1"4 y solamente como sigue: e un cristal pequeño En uia cavirlad de la tabl*a (en este caso' tle la de gota una de ulfuto fenoso, a de ácido sulfúrico dejó paia el por.ion qó

C2 2 H2 o Or 3'.

CONFIRMACIAA', con el ácido sulfurico y alcohol mctílica" se forma un éster volátil que es ei trirnetil-horato,

o

rle la inci

de anidnee 169

REDUCCXON. El ácido nitroso que se produce. al poner en un medio ácido el nitrito de sodio, reduce aI ion cloraúo hasta el ion cJoruro; CIO:' o 3ÍINO, + 3fl2O *==* CLr + g{r{Q;t + 3g3G¡

e crisol de porcelana. Se añaden dos nc' Se deja gota de

"litin**

v

gases

habrá confirmado la existencia del ion

"oI1

ide.tilicación der grupo

2ClO¡t + H¡Ot dióxido de cloro

It Apllceclón de

I

l¡

Re¡ccio¡e¡ ccio¡e¡ y'e identiñcación del grupo V de

MSA Pare anionee

En forma del ácido nítrico, que §e forma con

en nitríl nitrí!,o Substancits qae contienen

los rones

hidronio del ácido sulfúrico:

I

J,,,uo

t

t

4HNO¡

*==*

Se encuentra frecuen sales como

4NO2t+ 2Hz0t+Ort

volatilizan' Todos los productos de las dos reacciones, se

I

il

IDENTElcACl0N.Considerandolasreaccionespueialesd.el y de ion nitrito, con los iones hidronio del ócído ctrorhíilrico lc-urea con el agua:

I

t,

INlt¡ito

t;

I

2NO¡r + 8H3Ot + §ss==+ Nrt+ I2HrO CO(NHr), + 7H2O *==* Nrt+ 6Hrüt + COzt+

el nitrito

alimentos enlatados o ai sulfúrico y muchos reac

Los nitritos

interviener fat orgánicas, colorantes los nitritos, se investiga sufren.

en nitral nitraúos Substanci¿s que contienen 6e

Existen yacimientos regiones desérticas del menor cantidad, como

r¡rea

India

Resumiendo:

y

España; formi

después de varios dfas t

2NQr + CO(NHz)r + 2H¡Gt ¿==* 2N2t+ COrt+5¡1rg

t

¡nione¡ l7l

I

El CO2,

es

el

gas que principalmente produce la efervescencia'

DESTRUCCION. Como

interfiere en nitrito reacciona con

el ion nitrito

identificación del ion nitrato, El sulfato de amonio fotmándose nitrógeno molecular:

[,rl

la ayuda de una

Nitronugnesita, Mg(NO barita, Ba(NO3 )z ; gera

e

'rre chilenos: Butgent NaNO3'Na2SOa'H2O, t en -,:ntra en esta regió

la

el

,ijs

¡s nitratos se

o.I

en curtiduría

J

El nitrato de cobalto, en pintt ointufas esmdtadas, vidrio. El de cobre, para fotocopias. Como ácido nítico el que a ( ." r'r* usan ¿n sensibilizar papeles que se tanto en la química orgánica como rchos prlcesos il) vez) interüene en muchos pr

I IDENTIFICACION. Con el sulfato ferroso, del cual participa el ion ferroso hexahidratado que reduce al ion nitrato a monóxiáo de nitrógeno, (de N'5 a N*2 ):

irrorgánica.

5 tbstancias que contienen n clorat| clorat

4H¡0' +=:+ 3[Fe(H:O)rf3+NO + 6H2O

Los cloratos se obtienen nen por por la descomposición de los hipocloritoc de los metales alcalinos, por' ejernplo: ejernpl<

Después el NO, se ccimbina con el exceso de iones ferrosos para pr«iueir el complejo, [Fe(H1O)5NOf2 , de color cry'é

SNaClO SNaClO

que es hestable:

lFe(HzO).t" *

y tintes.

esmaltesrtinturas para el

I

Nilroto

uti

explosivos, pirotecnia, ir

NOrt + N[far +==+ Nzt+ 2HzO

NOrr + StFe(tleO)cft +

bacteri¿

regiones. Otros mineral

hace la la acuosei utilizantlo celdas las espe espe ..accióh en caliente entre: re, el pr ur Industrialmente,

NO +==+- [Fe(tlrO)sNOf2 + HrO

,

I

l, t/,

tr

+NaClO¡+

s

2NaCl

clon¡ros €n úUción : ,P. qe Pennite h hidróxido metflico) Y

CAPITULO

I I

Re accio

!

nes aspecífi,cqs

I I

I

I I

I

süe

de antemano que una muestra-problema solo consiste de dos o tres süstancias, o de que hay la necesidad de una confirmación más o menos rápida de alguno de los iones determinados preüamente en la MSA ; se pueden correr ensayes utilizando reactivos especfficos directamente en Ia solución-problema. Si existen iones que puedan causar interferencias,

Cuando se

I

la apücación del reactivo ífico. En las reaccionr específicas, sólo nos referimos a los iones que incluye la MSA, Aquellos rones que se presentan eon mucho menos frecuencia en la práctica, creemos gue su estudio debe hacerse en un capítulo aparte dentro del curso de onríluis especinles. deben hacerse pequeñas ma¡chas antes de espec

li

!:

,l

I

Reacciones especlficaa de los cationes

I .T

Plata Ag+t

,

propiedadee como catiñn

,/' E" soiución acuosa, es incolora y da reacción ligeramente ácida. Forma complejos muy fáciknente con el amoníaco y el ion cianum, por ejenrplo: tAg(NH3 ),

I

I

Con

la mayorÍa de los

fr

; tAg(CN),

f

r

aniones, forma sales coloridas algunas de éstas,

insolubles.

Con las bases fuertes,

*

precipitn el óxido de plata de color pordo:

2*\{' r lQ}fr 3==+ ,l

Ag2O} + H¿O I

l,

176

Reaccionee eepecíficae de los

Reaccione¡ eepecíficae

-Este ensaye,

se materiales ólido Por ejemplo, en es:

El óriilo de plata, es inwluble en ('xceso de iones O[lt. Sol¿ble en amoniaco o ácido nítrico.

plata al estado nietdlico, se disuelue con: Acido nítrico iZir, ácido sulfuico l2F y con los cianuros alcalinos o alcalinotéreos.

La

Reacciones especílieas como catidn

fr

+==+ AgIl amarillo

.,r El yoduro de plata, es insoluble en: Amoniaco, o ácido nítrico. '\. en: Cianuro de potasio, o tiosulfato de sodio, NazSzO¡

Sofuble

Con el sulfato Ferroso, FeSOa y en general con los agentes reiluctores en *, reduce el ion plata hasta el estado metálico, de color grfu.

caliente,

con el cloruro

estanoso, precipita la plata al estado elemental si esá en

solución, como el conplejo amoniacal:

2tAg(NH3)rft * , Esh racción es selectira ,"í' ;me¡cu¡ia y bismuto. redu,e

Sn*2

si

la identificación d¿ la plata

en

estruir ni siquiera parcialmente.

o éste el'easo, el procedimiento ./'

Con el material que se sospeche contenga plata. se hace una rayadura en un pedacito de porcelana sin ba¡nizar. Sobre la rayadura, se pone ácido nítrico 6.OF, por medio de una pipeta capilar y se lleva a secar a la flama cuidadosamente. En c¿liente, se comprime un pedacito de papel filho que se ha humedecido con ácido nítrico 3.OF corrtra Ia rayadura, por unos minutos. Se desprende el papel filu- y se po,. en éste, una gota del reactivo. Si apuáce una raya óe color roja-uioleta, la rcacción es positiva. Segnn la intensíilaildelcoloi, es posible determinar con cierta exactitud, la cantidad de plata que cont:ene la muestra-problema. Los iones que interficren son: Metales noblcs, cobre, mercurio, plomo y bismuto; que se eliminan tratando previamente, (si es el caso de que el problema esté en solución) con cianuro de potasio. El ¡e¿ctivo se prepara al 0.03%, utiüzando como solvente, alcohol

l,

Con el yoduro de potnsio, Kl: Ag'r +

cationes 177

etílico, o acetona.

+=-+ 2Ag{ + Sfl + {§p,

,

Plomo Pb+2 Propiedades como catión

prevlamente se han eliminado los iones

al ion platn en un medio

fuertemente Msico,

munla de dióxido de menganeso y plata metálica

Bn solución'acuosa, es incoloro

y

sólo existe en solución si ésta contiene

(i I

gue

intenso:

,\con 2Agtt + Mn*z + {Q[fr

+==¡

MnOzJ + 2Agl +

las b¿ses fuertes, se precipita el hid¡óxido de plomo de colorúl¿nco:

2lI¡0

pH1 +

\

Con la'pua-ilimetiltminobenc{liden¡odamitw, (ensaye de

fei$).

V; .

26tfr ;==* pb(OH»l

El hidróxido de plomo, es soluble en exceso de iones0H-r, formánüose el anión plumbito, LPb(OH)¡ I-'

:

Pb(OH)h +

Otfr +==+it'U(OH)rf'

$ U *iOn plumbito prwipita como peróxido prdo

'oc-¡

l¡

i

(Cllah

N-{

}"*

\_./

tt

HC-C

de plomo, PbO2, de color con los oridontes fuertes tales como: Peróxido ile hiclrógeno,

lo

CS

tr,

caliente

y

con ácido nítrfco 6.0F. El ácido clorhldrico

y cl yohfdrico

l78

Reacciones eePecfficae Reaccionee eepecíffcae de

concentrados

, lo

atacan lentamente formándose complejos inestables de

Reacciones especí[icas como catión

el

yoduro de potasio: PH2 + 2Fr

+==+

PbIz{ anwrillo

/,¡

lll yoduro ile plomo, es soluble en agua hirviendo. Al errfriarse, preeipita .n fot*^ de pequeñas escamas de color dorailo brillmte. Es solubt¿ en exceso de iones yoduro, formándose el complejo, IPbI3

]-r.

Con el citnuro íle potasio, precipita formándose el cianuro de plomo de enlor blanco: Pl¡*2

catione

s lZ9

se hata un ml de ra sorución-probrema, con hid¡óxido de sodio 2.oF hasta gue la sorución sea fuertemente alcarina. se agita y ," iitt". nt residuo que.se haya.formado, se tira. Arfittmito, se re"adiJionrrf o,s *t ,gm oxigenada se lleya a ebullición por un ti.*po.ooto. S. 1_" I3T"y filha y el residuo obtenido, se trata con er reactivo qu, * t iy, escogido. Con el rodizonato de. sodio, se pone una gota ile I

plomo.

Con

lo¡

+ 2CItr + ==+ Pb(CN)¡l

L

sobre un pedazo de papel filtro y le anadá una go produce una mancha azul_uio_leta que üra al rojo síb

gota de una solución reguradora ácida, la ..u..ión ., ositiva para el ión plomo, Pbt2. cationes que interfieren son: Talio, cio, plata,estaño, estanoso ,Los y bario. En el caso de muestras-problema sólid., qrl * Árv"-.]*r-¡"ao que no existe er bario,.se jolan unas partÍculas der ilir.;;.;bre ras cuales se agrega una gota de la solución ."g,rhd;; ¿id;;; jor,

reactivo.

Y' El cianuro de plomo, es solublcen exceso de iones cia¡ruro.

Si.la

superficie

a.t

de las partícias se colorean de iojo,

muestra-problema contiene plomo.

El

reactivo se prepara ar 0.2% en solución acuosa

preparado.

y

la

se usa recién

La solución reguladora.áci*, *- prepara c9n l_.S g de ácido tartárico y 1.9 g de tartrato de sodio, disueltis en i00,rl d;rg;r.-Uipff i. rn,

solución reguladora es de 2.8. La fórmula del compuesto que se forma con el plomo cuando aparece una coloración izul_uioleta es:

y el reactivo

Pb(c6oó )"Ph(oH), Cuando aparece la coloración roja 2pb(Ca06 ).pb(OH)2 La reacción de oridoción del plomo PW2 +

Con

la bwe de

HzO, +

es:

2o[lr +=+

Arnold,

.ZH¡O

Canla düizona, o difediltiocarbazona, cuya fórmula semidesamolrada es: PbOe

+

-h 2H2 O

sc.7.ty=N_C5H¡

\NH_¡iH_c. it,

N,N'-tetrametil4,4'-di:uninodifenilmetano,

CrtHzrN2. El procedimiento es similar al dado para la bencidina. El reactivo de .knolil, ae oxiila también y uiru al colar azul en presencia del PbOz. Dan la rni¡rma reacción otros oxidantes fuertes como el ion pernnnganata y el cromato. El reactivo Ee Ptepara al l.096 utüizando como solvénte. doroformo.

Si se quiere identificar el plomo'directarnente en una solución problema, *" ,on la bencidina o con la base de A¡nold se proceile como sigue: (pua evitar gue interfieran los catiorres iales comor Bismuto, cromo, cobalto, cobre, ce.rio, manganeso y plata):

/1

se produce una coloración roja, en un medio neufuo, o aicalino. Muchos cationes causan inte¡ferencia pero se erirninan tr¿tando ¡r.evi.*erte tra r¡ruestra con ei cianuro de potasio. La reacción es muy sensible J ,ruy para la determinación.de peq,eños contenidts de lmpleada proio en, Alirne¡tos enlatados, aguas potablor, uinor, aleaciones, pinturrr,'min.."l"r,

y safurnismo, (envenenamiento con plomo), F'l procedimiento es: A un rnr de ra solución-problema preüarnente alcalinizada, se le añarlen unos cristales de eianuro ar poturio y á." g"", del reactivo, (debe usarse recién preparado, ya que se descornpone esrnaltes

I80

Reaccionee eepecíffeae de los

Reaccionee esPecíficae

la coloración ile la solución durante un minuto' Si ráoidamente), se agita ión e s p ositiva' o io' la re acc ;; b"iu d tetractqnuo de ca¡bono'' en p'"po'"''i"ói5:t El reactivo

:^-#;';;i

"t-'

'"

Mercurio HSX'

y

IIg+2 propiedades como'catión

EI mercuroso ' Existen tlos tipos de ionesr acuosa' p"" Ambos son incoloros en solución sulfuro' rnirrno que el Yoduro Y

3olfr<:=[tí]1 L -Hg'*H'l'

*o'i+

2Hg++2H'o

con el amoniaco, forma precipitados de calor blnnco, de dife¡entes composiciones segúrr sea la sal que reaccione. Por ejemplo, el

El i6n mercúrico

cloru¡o mercúrico:

HgCt. + 2NH3

flg},

l8l

de Con las bases d.ébiles como el amoniaco, el ion mercuro§o en forma una rnezcla de color negro integradx niiruto tnercuroso, Hgz (NOa ), , forma por el oxi-ami¡lome¡cúrico y mercurio metálico:

2H$ +NO-sr+ Nn, +

H# y el mercúrico' Hg*'' óiitlos son colorídos' [o "i'

cationes

+==+

Hg (NHr)Clt + NHdt +

CFi

-n

[1] cloruro-aminomucúrico, se volatiliza por calentamiento' Es posible eyitar su volatilización, si se mezcla eon cloruro de amonio y se. lleva a -czlen' á*i.rüiy, ür"ié-proár." el cloruro mercúricodiamoniacal, de color bl¿fico

omarillo, o roio

que no se sublima

Hgzlz, terile o ama¡illo

Hg(NH, )Cl + NHo

f,l +==+

Hg(NH3 » Cl,

tI

El cloruro-aminomercúrico, es soluble en los ácidos minerales. Si se tiene el mercurio en forma del nitrato mercúrico, éste reacciona

con el amoniaco

El ion merüfioso'

es muy inesiable

y

en se ilismuta fácihnen(e

cl ion

-{J!

Hü r

20H-1

*=j+

zH{2

cloruro mercúrico' Eli6nmerctirico, enforma dei

HgCI2

en

exceso

de ionee..O[fr

Con el ácido nítrico 6.0F Y en

6Hg + 2N@t +

,

frío:

8[IrG' 1r==*

3ttrg';'z

óxido P.aea al

+.2CI-t t Nrt) Oclz r 20H'! +==+ 2Hg0{

+ 2NOt + l2H2O

mercuroso Con el ácldo nítrico

¿¡marillo

[. -r,]

*o,r+

\

merc͡rico: Hgz

oxiaminomercúrico de

obtengan" Por ejemPlor

:

+ zOlft ¡:==* IIgzOClz¡.+ 2Cfr + [I:O

oxicloru¡o mercúrico'

nitato

3NH+"

T) merario metdlico se disuelve con el áciilo níkico y depenile de la concentración del ácido y la temperatura de reacción, los productos ee

pardo-roiizo

El

+No,' + 4NH, + H2o +==+

.. ^ + Hg{ + H2O HgOi amarillo negto

2HgCb

agua, para formar el

color ólcnco;

metálico' mercúrico Y mercurio el ion mercuroto Co, las bases luertes

y

r2F y en

cal'iente:

llig +"21\OJ + 4[I3CI*!

+==+

tlg*2 + 2N01t + ótl20

rnerc[trico

t'

Re¡ccionee específicae de los

cationes 183

é

lB2

Reaecionee eePecíficae

e! Yoduro de Potaaio

+:., /r, ,on rnetctlroso, precipita como yoduro mercuroso de color uerde amnrillento: fl# * lfr +==+ Hg2 { este compuesto en exceso de iones

eomo eat'i6n Reaccionq esPeclficas Con

el

12

e[ ión mer¿uroso: sulfuro de hidrógeno

Í1ü r

fI,

S+

2tl2O

'

*==s

yoduro, (o

sea de reactíuo), se dismuta complejo tetrayoduro de macurio:

iigS'l' + Hgt + 2ttr30t

neso

negro

con un sulfuro alcalino' Si esta meucla se tfata

v'

disueloe

"1uto

HgzI2 +

el sulfuro y

metálico' ,ofr]*rnt" gueda rne,rcurio hidrógeno' e[ ion :'/. Con el sulfuro de

f iir*t"a"'se fo'm"l

como producto mercúríco reacciona y mercír ico' Hgs:

ntra como cloruro m varios nrlfocloruros

er' áciilo coloraci sulfuro

5r

3Hsclz

fE' r 2ft --=-

[Hglnf'

-f

I

este compuesto en erceso de iones yoduro, se ilisuelue totalntente formándose el complejo tetrayoduro de mercu¡io.

C,on eI

HgI2

+ 2fr q==)

[HgLf,

cianuro de pofaaio

El ion nrercuroso se dismuta en mercu¡io metálico y cianuro mercu¡ico:

:

luego; + + 2rrz: o Uo *==* !:¡f!r?t + 4crr 4HeCr'r '

*==*

3HgSl + 2CFt + 2HrOr

ejemplo' en los sulfwos alcalinos Por mercltrico' es soluble sulfruo EI V '-.rn nrlfuro de sodio:

"l

Hg'|. + negro

el

que Y roiizo)' hasta

HgrCl2S2 + H'S + 2HzO

.

2ft -==+

y

El ion mercúríco, precipitn como yoduro mercúrico, de color rojo htenso:

HgI, el

en: Mercurio metálico

IIgs + s2

*==*#;i,f'lTlor*

Hg12 + 2CI\-1

El ion mercúrico si

<==)

Hg + Hg(CN)z \ negro soluble - \

está en forma del cloruro mercúrico, reacciona

f'.

Si está como nibato formándose complejos de fórmula, tHgcb (CN» mereurico, se forma inicialmente el cianuro mercl¡¡ico. En exceso de iones cianuro, se forma el complejo tetsasirnruo mercúrico, tHg(CN)af'. Con eI cobre n¡efálico (rmbos iones)

En una moneda de cobre limpiaila preüamente con ácido nítrico 6.0F, se pone una gota de la solución-problema la cual debe aciduúflrse previamente. Se deja en o por unos veinte segundos Se limpia y frota con un ppdazo de papel filtuo. Si en la moneda aparcce una mancha óisnca brillante que desap.rece por calentarniento, la reacción es positiva.

Interfieren: l¿s metales del grupo del platino, oro, plata, arsénico. antimonio y bismuto; aunque las manchas que se forman son generalrnente grdses a nerys y ninguna de ell¡s x, abrillanta al frotar.

Hsll +Crüf <=> ltgrCr0al el cromato & ntercúrico a'

Con nrjo.

pottsio,

el ion

'oloIo#ffi'' ""^

ii''

mwcú'nco' p'.:.i?'i1'to-1:-

Si se lleva'

i

"to*"o vira al color

"builb¡¡n'

Hf'1 + CrOoS +==+ HgCrOil

C.on

lá düenit+arbaziila (ambos iones)

Sobre la caridad de una tableta de porcelana, se pone una gota de la 5olución-problema la cual debe tener rrn rnedio neuho. A la gota, se Ie

.I I

ll4

Reaccione¡ eepecífiaae

Reacciones espcclficae de loe

¡dicion¿ una de ácido nítico diluído y una del reactivo. La reacción ¡rositiva si aparece un color aanLaioÜíceo. MoOi2, gue da un color anüPú,ryuto' Si cr»n áciilo orílico, se evita la interferencia f,ll ion cromato da un color sinrila¡ al del molíbdato y se evita su ir¡terferencia reduciendo el ion cromato previamente en la solución'pro' trlcma, por medio del dióxido de azu{re. El oro, produce un precipitado o8c¡ro. El vanadio, un colot similü al del molibdato. Si el rnedio de'la mlución-problema es úciilo, *, deshuye la coloración azul. Si el meüo es es

ileutro,

o alcalino, interfiaen muchos iones El compuesto

cationes lg5

Las abreüaciones comúnmente usadas t Dare csfp este nñhñrra¿ compuesto son: verseno, o yH2Na2. Este reactivo comprejos

p..r."to,

,u

con ra mayoría de ros

La estabilidad de los compieios f catión y del pH dei medio .n ál ,,

'*"

JllJr"I'u^do

ya gue

forma

que se forma

tiene probablemente la fórmula¡

Los complejos que se forman con catión oclvído es incoloro. Si el ca fornudo será el mismo pero r¡ri poco

üfenilcarbazona de mercurio.

El complejo formado con el vers y de un c

subido en un medio ácido

EI G*3 aparece oioreta en un medio ácído;azuren un med.io básico. El reactivo 8e prepara al 1.0%, en alcohol etflico. Con la ditizona (anboo iones)

En la c¿üdad de una t¿bl*a de porcelana, Be Pone una gota de la slución-problema, se añade u¡u gota de complexona ItrI, dos de ácido clorhídrico, 0.5F y dos de ditizona. Si el color wrde del reactivo vira al amuíllo,la reacción es positiva. Si la solución-problema es muy ácida o üene mrchos iones de cobre, puede aparec€r un color roi>ublnta. Para eüt¡r este enu¡¡crrsmiento, e pueden diluir los componentee de la reacci6n o üluir le gota de la solución-problema. Egta reacción es bastánte erpecífiea y sohmente los metdes nobles interfieren [a complexom tr[, Ee r¡sa en solución acuosa at l0%. La ditimn¡, d 0.I% en doroformoLu comfuroru úil, de

ea

,cr-l

_H amoniacal.

*rÍ'

acomprejado, ap¿rece con

corar azurintenso en un medio

acomplejado en presencia de un bxidante fuerte, presenta un

^^I1 rojo-rubí ootor

,r1,r,*r_:-r:#ejado,

en presbncia de un oxidante fuerte, aparece con

Fs por ello que las complexonas se están utilizando cad.a vezmás, en los cualitativos por coloimetrío- /

ensa)¡es

Ca!r7_9'

, propiedadee

amo catiín e,olot uzul pÉIido.

Ia sal dieódica dei ácido etilenili¡minintetacétieo,

fórmrla:

H.COO.CE, .¿CHz,COONa ) x.cHr.cHr.N- -cHr.cooH N¡"COO.CíIr

un

como

iT

cúprico.

Et ion

cup

dionut¡ción si se estabilizs como'

Reaeciones eepecíficae de loe I

lkrocciones etPeciñcat

ll0

,mpuesto cloruro cuproso que

ya que tiene

Ia

cúprico, de color ozul que

es

iis de

gases

El cobre al estado metálico,

e-Cu.2 + 2olfr

donde

Si la solución-problema

citrato'

odicio¡wr una bcse fuerte'' rle que se formó- éste' al

yoduro de. potasío, precipita ei yoduro cuproso de color ütr¿nco pero como retiene yodo elemental, la coloración final va¡ía del roso al anwrillurojizo

;i1'"T"\Hili,tfiIr,,,,; llo.o*o,

arsenito,

2Cu*2

As'il,

ul

Cu*2 +

HO- CH

Con

I

=-

Cu(SCN),

t

-¡

el

2CuSCN+

cttprón, que es la alfa-benzoinoxima

+ zSCIV¡ + SO-.. +2H3O¡

u oxima de la benzoína:

de

En un dóbiies, como-' 1[Árr* (bn las bases dóbiles,.como,"' ras bases ia --#iTil.lltli;lii'TÍi misma sal pero hidratada por '.Tr',Hcioa

tllTÍil" tt,"'^',itt como úpr rico : sulf to cúprico: co mo sulfato

el cu-' lo cual precipita. Por ejemplo' ¡+ + SGol + 2Ntl¡ + 2flzo

a

c

.-,^

,^,r\ r ,

Cu2SO4(Oll)?i

2NHlt

2C,,2

*.:il?""

for¡¡u el comPleio te r''lución de un ozul inlenso: Cu¡SOa(OH)¡ +gNlls

u

:;",i.ill ;',-.'"?l"li,Ty'

la

tartrato de sodio y potasio, (sal de Seignette),Nac{O6H.K, o trmbien, NaO'OC-CH'OH-CH'OH-CO"OKa; ontes de agregar la gota del reactivo. La

;lyi:1"1,: 1 il

+ 20[ft + ¿2Cu(NH3)l'? §fff,

c,4I{r, O, N +. pedacito de papel filho, se pone una gota de

mlución-problema que debe estar en un medio ligeramente ácido. Sobre l¡ gota, se adiciona una del reactivo. En seguida, se hacen pasar vapores de amoniaco sobre el papel filtro. Si se produce una mandha de color uerde, la reacción es positiva. Esta reacción es ¡nu!¡ sensible. Interfieren aqueüos cationes gue forman hidróxidas colaridos con el amoniaco. Pa¡a anulu e.stas interferencias, conviene añaCi¡ una gota de una ¡olución al 10% de

t¡rtrato

onan reacclo'uin soiubles, _reacci eúpricas eúp ricas soiubles,

i--

fórmula:

co.o

fórmula desarrolladq del compuesto que

,l

r un rnedio alcaiino' se precrpiúa como ion cúprico en soluciólrilflirí,ro, ai añadir un reiluctor débíL, como

".

{

2SCNI

con el tiempo, se reduce pasando a zulfocianuro Lo mismo sucede si se utiliza un

2Cu(SCN), + SO¡'z + 3HzO

I

lrirlróxitio ¡:uPt$a

1

,

cuproso, CuSCN, de color blanco, reiluctor como el sulfito de sodio:

I

¡l

+ 12

colu negro:

I{O- CH

lll

t

Con el s¡lfocianuro de potasio, KSCN, precipita el sulfocianu¡o cúprico de

colo¡ ozul

co.o

t I

Cuz Iz

(yoümetría).

Este compuesto

nte sar h idr ¡t ada

3

el yodo liberado, con una solución valorada de tiosulfato de sodlo,

inlcnP.

r,r

+ AIft

Esta reacción, se emplea para cuantear el cobre indi¡ectamente al titula¡

puestos polihitlroxidadoq al idi¿xi¿o cúprico. Si esel caso que contenga afuuno de los

lulión adqunii

a,ru,"a, nrencionados, se red

I I I

v.litrico.

TCon el

Cu(OH)¿+

si r:l tubo de ensave rl l¡irlróxido se solubiliurá fhrlrnente el óxido cúprico'

I I

<¡

Reacciones específicas como caüón, Cu'2

v»lrrhle:

lr¡trato C4O6[f;,

con los ácidos: Sulfúrico,

se disuelue

no.

absorber el mon'i ¡rr¡¡ricrlud de bases i,,,,, 1.. fuertes, se forn rrl¡4rr

o aldehídos. Si se lleva a ebullición, se precipita el óxido euproso de color rojo. Cu2O, azúcares

evitar que interfiera en la

lr¡uroso, tCu(CN)¡i-2, 9ue | en.l rrl,lnlificaciórr del cio utiliz se blanco, ,,«rlor ,1,' ,.,

cationee LE7

I

J

se

forma con e! cobre

es:

-.

llllt

Reacciones eepecíficae

Reaeciones eapeclficae de Ioe cationee

l¡l cuprón, se utilizá.también para la identificación del molibdeno, en un l¡¡orlio sulfurieo. El reactivo se prepara al 5.0% en solución alcohólica.

(ion

cl

dietiltlitiocarbamato

C, H,

de

o

N52

Na, cuya

El hiilroxido nor

hid¡óxido de bisriutflo,

fórmula

dcr¡nollada es:

Btoióii;;. iol* o*r¡tto.

Bi(OH)3 + calor

BiO(OH)J + HrO

-+ EI hidróxido de bismuto es insorub're en exceso de iones oxhid¡rlo.

C, Ht

Soluhle con los ácidos fuertes. bqses ,éhir'es como er amoniaco, precipitan las sares básicas todas ellas de color brnnco, de composicio, urrir¡te . ¡,r.or*1". áo exceso del reactivo.

con las

N_C/ C, Ht

El

SNa

pequeño, se ponen do-s gotas de la solución problema, se añaden l0 gotas de complexona III, y se alcaliniza con imoniaco agresado gota a gota y finalmente tres gotas del reacti'ro y 0.5 ml de cloroforrno. Se agita vigorosamente..Si aparece un color amtrillo a pordo oscurut, la reacción es positiva. La variación del color, depende de l¡ concentración existente de los iones cúpricos en la solución'problema. lnterfiere el bismuto solamente si zu concentración es alta.

lln un tuho de ensaye

*

bü¡ru¿to arestado mehírico, sólo

nltrico concentmdos.

es

sorubre

en áeido surfíuico,

Eeaccionet especlliau como mtión

[¡ re¡cción que 8e verifica es:

C¡HI

Bir.(Cr e Hr ? ON2 ).HI

S

complexona

\-/ C¡

[I,.

.F

cu+¡

\ro"

III

= -------s

Hrnruto, Bi*t, propiedader como catión

I I

I

En eolución acuosa, es uln catión incoloro oólo es estable en un meüo ácido elevado.

En un

*¿lie

ligeramente ácido,

x

y

da reacción ácida por lo cual

hidroliza precipitándosc las

sales

bteic¡e como el cloruro de bismutilo, BiOCI: En un medib dciilo,

a

redtnido por el estafio metálico.

En un medio aloalino, es redwido por: los estanitos alcalinos, 1hrcow, CrHpO6 y el formalilehtilo, H-CHO. Con

l¡s bases fuartes,

la

se precipita el hidróxido de bismuto de color

bhnco: Br*3 +

3OIft

lg9

carentami.ento. se descompone precipitando como el

¡--é

Bi(OH)!

+

' el.'objeto «Ie eütar que er papel firfro se distorsione conüene h¡cer , 9on. ro 8lgl¡rente:

se preparan dos viüios con uil espe«)r mlnimo de r5 mm de for¡na ,* prr" poder n¡erimr cl nnnol fit+,a

cuadrangular cuyos ladoe midan g6

o

Beacciones eepe íffcae de loa l

'10

cationes l9l

Reaccione¡ eePecíficae

Este, se ilisuelue fácilmente en exceso de iones cianuro al formarse el comp§o tetracianuro tle cio, (ion):

Cd(CN), + 2CN-'

J

I

'

-=¡

[Cd (CN)o

f,

El cual, en presencia del sulfuro de hidrógeno , ¡trecipita fáciimente como sulfuro de cio «le color amarillo en frío. -,. Con el cadión, o para-nitrofenildiazoaminobenceno-para-azobenceno,

de

fórmula desanollarla:

N1l ,,*+N=N-NH+fl \J

vr:lo:idades ile difusión de estos'

I

libre' ya que i,. sol,rción-problema no debe contener dcido nítrico el orrurillo-pardo, colo¡ un aparecerá sólo y * hbZrord eI yodo "uiun..,

Se pone una gota de la solución-problema la cual debe estar neutra o muy ligeramente ácida, sobre un pedazo de papel filtro. Se añade una gota de una solución de iartrato de sodio y potasio con el objeto de bloquear Ia interferencia de los, iones: cobre, cromo, cobalto, níquel y rragnesio, que

! I

(idmio, Gl*2,

propiedadee como caüón

el cobre, da reacción, l)¡r solución acuosa, es un catión incoloro y como

I

I

I I

I I

I

incoloros In€nos estables que los del cobre' es insol¡.üles, todas ellas bl¿ncas con excepción

(irn las

boses fuertes, se precipita el hidróxido rie catlmio de color blnnco:

Cd2 +

2olfr ¡-

Cd(OH)r'l

r\r' rr¡nes oxhidrilo.

hoses débiles, c()¡no

presentes en

el a¡noniaco. se for¡na primeramente

el

l¡irlróxido de eio, de color blnnco, pero éste se redisuelve muy

+

[cd(NLI3)4

positiva. EI c<¡lor del reactivo es azul-púrpura. El reactivo se prepara disolüendo, 0.02 g en alcohólica al 0.02F de hidróxido de potasio.

el

Con

el

arseniato:

Cd{CIr;), t

dan reacción

agua reaccio¡ran fácil¡lente forrnándose

ei

arsenito

y

el

'

Asns +

lZHzO

;:+

,{sQ;r

i-,4,sQ3

+4,1{sÚor

+BH¡O*I

esto, solarnente en soluciones muy ácidas, existen los cationes Ar*' y Asos. Si Ia acidez del media disminuye, solamente se tendrá en solución el arsénico e¡ forma de Los anionesl AsO;t o com,o ^d{f43,

Debido

F-a

y

fuertemente ácida.

j-?

ci¡nuro depctttsio, precipita ei cianu¡o de cio de color blnnco: Cü2 + zCN-t

I00 ml de una soiución

Los dos cationes en sr¡lución acuosa, gon incoloros

As*3 + tiFI2O

tlr«:cior¡es eopecíficar eomo catión rlor¡

solución-problema. En seguida del agregado de la gota del

y una gota de hidróxido de 2.0F. aparece una potasio, Si mancha de color rosa brillante la reacción es

ffr:ilmr:nte por {ormarse el complejo cir.¡ tetramína:

cd? +,[Ng,

la

tartrato, se adiciona una gota del reactivo

A¡sénico. As+3 U ¡s+a , propiedades eomo catión

que lo distingue [,8te es insoluble en exce§o de iones oxhidrilo, propiedad en un exceso ,lr: los hidfóxirios de: piomo. ciuc y aluminio gue son solubles

L.n la¡

producen con el reactivo, un color azulado, El ior fériico, produce una áoloración amorilh. Los iones plata, mercuroso y mercúricó, producen coloraciones pardiranarunjados por lo cual 'estos iones, no deben esta¡

a,

ltrz

lloaccionee eepecíficas

Rtegccionee llcncciones específicas coruo aniones

rrr¡ el yoduro de potasio l,,l iorr orsenito, en uII rnedio ácido rk: ¡rrs¿nico de color rolo:

Asffr

+ 3f

I

y cn c¿liente,

+ 4H¡ CFr

x precipita como

yoduto

En un tubo de ensaye, se poneh: 0.S ml del reactivo 0.5 ddgácido clorhídrico lZF y unas^cinco gotqs de la solución problerrra. Se llgya a calentamiento suave. Si aparece una coloración o un plecipitrdo,

pardo-negruzco, Ia reacción es

+L

r--

y

+2

y

los rnetales

Asl, + + 6¡1, g

postrtiva.

disolviendo 55 g ile cloruro estanoso en4Onlde y d€ anaüen unas granallas de estaño metálicoPttr0.

bicarbouato de sorlio, NaHCO, para subir el pH¡, la dirección de la reacción será de derecha a izquierda, oxidando el yodo al arsénico, de +3 a +5. Con el nitrato de plata

t

precipitd el a¡senito de plata

de

colcr arrurillo:

Asü2I + Ag*r

t

sr

.AgA0,

t

y con el amoniaco.

Este cornpuesto es soluóle con los ácidos

t

arseniato de plata de color

6.0F. impre s¡¡lfw

ff1

t

t t

I

--==- AE\¡ As.BAgNo3J

-J 2A¡'5 + 55n+r 5-r

2Asl +

,

A"et

2Asl + SSn*a

+

No¡r + BIrr

+ óAg{ +

BNG, *

yq

fuerte y granalla de

co\no

interfieren por dar se verifica en un medio

uu¡un

rencoio,¡cs

alcalino

al

als,rro¡iio metálico puro, tiene la wnt¿ja -um de bloquear las inte¡ferencias proriuc\d"s fo, ei fós{oro, o el antirnonio,fa que 9T .un medio cealino, r¿o 8e $orma ústu la fosfina o proeedirniento c61o requiero que se n"ga l" reducció¡t pr¿ur¿"s*¡;"a" áel'is,lrrico bose

H F"

ñ

J Ét

H ts tu KI

"J

4}tr,0,

de,nitrat.\ de plata, es más com,eniente el esque: rna).'

y la estibina, §bú.;

q

t,

&

(véase

El procedimiento de Fleilman, 3Sn*a

li

fiegro

cristal

As*t, hasta a¡#.;rico elemental: 2As*3 + 3sn''/

+--

AgsAs0*{

(jon el cloruro estanoso. (reacción de lkttendorf)r en un media fuertentenle aeiilo pro¡rorcionado con el ácido clorhídrico, se reducen los i«rnr:s, As*3

.#ffl#

omaríllo

Esta sar es soluble con los ácidos y el amoniaco.

I

¿n

al ne6ro. Las reacciones que s¿ yerifiscan son:

se forma un precipitado que es el

. -

ardnico

lue se pueada ¿et-ü¡o d, ensaye se cubre con un papel fil\¡q ecido con una solución de nitrato de plata ai 50%, (puede usar\se tambié deposita encima del papel filtro. E in este ca tubo de ensaye a un calentamiento suave. Si o con el papel filho humedn""¡do con cristd de_esta sa]) y aparecerá un.csolor amarilla que posteriorrnentpasa

AgrAs.SAgNO¡ + óHzO

34g.,

conpuostos

.Elproceilimiento de Gutzeit, con¡,_siste en lo siguiente: En poco de la muesha-probleru )¡ se añade Puro y unos rnl de ácido sulfúrico

c$6raiiza!

AsO;3 +

reduce el a¡sénico de sus

investig"aciones forenses.

AsH3 + 6AgNo3

El ión arseni¿to, en un medio neuüro,

\e

piamente- denornina El procedimiento más conocirirl6 es el sirnplificado bastante e incrementq¿o su se como: Gutzeit, Fleitman, FlückiR*", v o preferentemente pua determinar -peqíena cantidades de ¡ur

Esta írltinia reacción, es utilizada en volunretrla para determinar la cautidad de arsénico por titulaciónd,el yodo liberadc, eon el tiosulfato de eodio. Si la reacción se efectúa en un medio alcalino, (utiüzando el

se

Micurio

a

ion arseniutl, en las mismas condiciones:

EI ion arsenifo, en un mtüo neutro,

Interfieren los cationÁ:

nobles"

a alunltnto'

il

eepecíficae de lo¡ eationeo 193

I

94

Reacciones específicae de loe

Reaceionee eopecíficae

Antimonio Sb+' y

(:ontenido en la muesha-Problema' hasta tenerlo todo como As*3. Y se r:«ltrsigue en un medio ácido llevando a ebullición la muestra-problema con unü solución recién preparada de sulfito, o bisulfito de sotlio, concenbad¿ l,a arsina que se desprende al aplicar el ensaye, se puede colectar también cn un pedazo de papel filtro impregnado con una solución al Sve, de cloruro mercúrico en alcohol etflico. En este caso' el papel filho se pondrá dependiendo de Ia cantidatl de ¡r#nico que esté contenida en la muestra'problema' La solución-problema no debe contener el ion amonio ¡'a que éste al desprenderse en forma de amoniaco, ennegtece también el nitrato de plata'

SH3

Algunos cationes hacen gue disminuYa la sensibilidad de la reacción. En los casos de enuenenantiento, el arsénico se deposita principalmente en el hígailo. La muesha tomada de este órgano, debe atacarse antes del ensaye propiamente dicho con una mezcla der ácido níhico 12F y una eolución de permanganato de potasio al 2.0"A. Se lleva a ebullición y se va reponiendo con ácidr¡ nítico el volumen que se pierda por evaporación' Una vez atacada la muesha, se le adiciona ácido sulfúrico 12F y se lleva a calentamiento hasta que se desprendan humos blancos. Se repite esto

Sb(OH)31, (hidróxido)

--

59¡¡-t

H3 SbO4

t

+

Hz O

-

Sb(OHL +

Olft . -

SbOz, + H20

Lo mismo sucede con el ácido orto-antimónico por formación del anión complejo, ISb(OH)6f! : H3

El disposiüvo para este ensaye es el siguiente:

SbOa + OFFI + H,

O

:+

[Sb(0H)6

f'

Con las boses débíles, corno el arnoniaco, se comportan dc manera similar, pero los hitlróxidos formados, son i¡rsolubles en erceso de amoniaco. Con el agua, d ion antimonio, Shns , se hitlroliza si el medio en el cual se eneuentra no es rnuy ácirio. Por ejernplo, el cloruro de antimoniol

Cristal de nitrato de plata

o cloruro

catión

Respecto al H3SbO4 que sería el ácido orto-anümónico, todavía existen fuertes dudas de su existencia. El hitl¡óxido de antimonio, en exceso de iones oxhidrílo se redisuelve formándose el anión, SbO;t :

vomitivo, es mejor aplicar el ensaye de Fleitman.

plata

+30H-t

SHs +

varias veces. Se diluye con agua y se lleva al ensaye de Gutzeit. Si se sospecha o se sabe que el enuenenailo ingirió ácitlo tartárico como

filho con nihato

195

Los dos cationes en solución acuosa, son íncoloros y dan reacción un poco menos ácida que los iones de arséníco, En soluciór, acuosa, los iones son reducidos fácilmente por el estaño y el hierro. En presencia del cinc, se produce la estibina. Con las bases fuertes, los dos tipos de iones precipitan como sales blarcas, de composición variable:

dc un color atnarillo a parilo'rojizo,

papel

Sb+s prbpiedadee como

c¡tiones

de

mercu¡ico

Sb*3 +

CIr + 3iI¡O

i-

SbOCl.l + 2H3Or

. EI cloruro de bisrnutilo, sb0cl,

blnnco

a

soluble en los ácidos minerales

y

con

¿i ta-¡trato de sodio, Na2Collao,¡:

tapon de algodón imPregnado

Sr,]OCn

de

+ Cq[{s0i2

;:=+

áciilg sulfúrico, o hiilróxido de potasio i

zinc o aluminio en granalla

[Io0ofr

+ Cfr

tnrtrata ile bismutilo

acetato de Plomo Muestra

[SbOC4

Con el ticsn$ata de sodio, IYa¡S2O3, los iones Sh*3, disueltos en ácido .;lorhíclrico, {mo sienrlo dernasia{io áeida la solución), al adicionar un exces() de io¡arle tiosulfatc, §e for'.ri,: e\ orisulfura d"e ee,l,imrn'a rie color rajo: 2Sbo3 + 35?

(}-il r===+ Sh 0S,

t

+ .4Sü,

Reacciones eopeclficae de loa

196

t

Be¡ecionee eePeelficae

+2' presente el estaño como ion Si en la solución'problema se encuenta blnnco al

éste puetle pecipitar ligeramente con

uil color gue va del

Bl ion estánniro, Sn*', es mucho mós inestable y *hiilrolüa fácilmente pecipitando como el hidróxido estánico, Sn(OH)a de color blanco. Debido a ello, no es fácil tenerlo en solución.

Con las bases fuerta, el ion estanoso, precipita como el hidróxido estar¡oso de color blanco, gebtinoso:

amarillento"

en caliente, con: el concentrado y nltrico de ácitlo

se Er antimonio al estado metdrico, sulfúrico, agua regia

disuehrc

"-';;t;ia clorhídrico' o nítico i?lriirl'. ffio-.r -""1'u¡'--n el ácido

ácido ácido

si se uen

los metnles; ficílmente por ÜXTiffiil es 'eil'niilo al esnilo elemental metálico' se produce la esÚdbin¿' [staño y hieno. E ;t";ti;--d]tint SbH3 r¡

Sn

l I I

2Sn(OH)2 +

I

nuyor de iones oxhidrilo, se ilismuta en: estaño hexahiil¡óxido estánico: y el ion complejo metálico

Y

éste con un etceEo

ataq

ensaYe

murílb.

d

reactivo con un

*

h¿ce ilisolviend:,.5 g d" se usa tambren pra re¿cüvo Este ¿.iao t"rto*olíbdico en 100 mr de agua.

reactivo debe usa¡sé recién prepar"4o

y

al'cal oides.

son incoóros y Los dos cationes en solución acuoEa'

bu +3' +3, oro ,"€íi*" t""* ;;;únioo, Sn(OH)lt estaniio, tle forma ;;";"." en U-i*

negro Con las óases /uc rtes,

e).

ion estánico alfu, precipita el hi«lróxido

está

nico

:=+ Sn(OH). t

t

Este hiüóxido con los ácidos minerales diluidos y a ebüición, precipita lenta¡nente a ácido estánico, H, SnQr r {ue lentamente'

se se

L*rio*"

en el hid¡óxido lestánico variedad betfi de colo¡ blanco que es insoluble en bs ácidos diluiilo* Tampoco es solnble en una solución concenhada tle hiilróxido de potasio, pero sl e,n eolución ilíluíila de este

Sn(OH)a

pre-sentan reacción

edio áeidon reduc¿ ¡ loe aladio +2" E¡r un medio reduce al ir¡n bismuto'

+calor:+

SnO¿

l+2H20

El cual en una solución dilufda de hiüóxiilo ile potasio, forna el o$a estanato de potnsio de eolor blarw Sn02 +

§o*' y Sn'4, propedades como catión

me¡ros ácida que el antimonio y-el ur*rr*o, Sn*2, es *uy

+ [Sn(OH)5f'z

color bhnco;

vanadio' precipitan con concentración de ione¡ cobre o

Estaño,

l

El ionestrinico beta con las boses fuertes, reaccionr de la misma manera que el alfa pero si se lleva a ebullición, se forma el dióxido de estaño dr

ilr la nrisrra coloración' Si eri

fl

Sn

álcali.

Interfieren los cationes estanoso y

precipitar

i-=r

§¡¡{ + 40[lr

del rcactivo. Se lleva a ue¡iloso qae ozulu lentamente' Jcohol rl*flito, C3H?'CH3'CH'O

Iil

-r

:

tienen los iones antimonio üzueltos

dd

+

de color blanro, gehthoso: reduce a Sb*3

2ft -€=+ Sb*3 + I¿

r

goLcr

il

*

Sn(OH»

Olfr ;=:+ 1Sn(OH[l-¡

y si lo

H¡P(Mo¡Ore)a'nH20' Este -reactivo se en

En un tubc de

lr

iones §b'3'.precipitan dilbilmente de color am¿ríIlo'' de SbI¡ '

El ion Sb*5, con los iones yoduro ) Sb*5 +

2Olfl F:_r

2 Sn(OH)3

el yoilwro de pottsio,los

hacan, se forma un Pr€ciPitado

2+

El cual es sofuble en exceso de iones oxhid¡ilo:

Reacciones espcíficas como catión

Con

cotionea 197

2Kr

+ 2OII-! F=== KzSnOgt

+HzO

t¿

Con las bases übíles, como el amoniaco, el ion estanoso fcrr¡n¿ un precipitúo blanco de hi&óxido estanoso el que en un exceso de amoniaco, *, peptim y forma seudosoluciones. Si preüamente se aüciona un tartnto, se irnpide I¡ formación del hid¡óxido. El ion eetónü:o tlfo oon el amoniaco' se comporta idénticamente formúndoso en cste c¡¡o el hidríxülo cútni¡o.

Reacciones eepecíficae de los

198

Con

Reaccionee eePecíficae

la

cacotelina, que es un derivado nifuado de la brucina. Su fórmula

forma el hidróxido amoniaco Y se t-itt" er ácido tartárico en la

ñ;

con

ácido

disuebe lentamente 'el rápidamente aliente' lo duuelue más

cationee 199 eer

cz., Hr, (oH), (NO, )N2 O3.NO3 H

En un tubo de

se ponen 0.5 rrü de

ens¡rye pequeño,

la

solución-problema la cual debe estar ácida. Se añaden unas gotas del reactivo que es de color amtriVo. Si üra al color rojo-uioleta, la reacción es positiva. Interfieren los siguientes ionesr plata, rnercurio, molibdeno, cromo, cobalto, níquel, titanoso, Tl*2, cloruro, fosfato, sulfito, bisulfito e

hiposulfito, S, ün'. El reactivo se prepara en solución acuosa al 0.25%

como caüón Reacciones especfficas

o

estaño al estailo sólitlo' todos los compuestos de Po¡ lnminiscencic, I2I', en presencia del cinc

?i¿o--'.forfrítlrico

solución, al tatarse''c-o"n nntálico, producen d;;;Iit-'*'

n"''

en

una luminiscencia ozul muy

Aluminio Al*3, ¡xopiedades como catión En solución acuos¡t, es un catión incoloro bastante ácido. 'fuertemente reiluctoms por Io cual hace precipitar a muchos cationes que estén en solución. Con las bases fuertes, se forma el hidróxido de aluminio de color bbnco:

Tiene propiedades

Af3 + 3OIf

I i-:

Al(OH)r

+

El cual en exceso de iones oxhidrilo, se solubiliza por formarse AIü' o el complejo tetmhiilrlriilo de aluminii, Al(oHrJ:

aluminato,

A(OH)3 + Off siguiente:

'

2SnC! + calor t--i

SnClu

t

r

¡=-='

[AlO2

f,

+ 2H, O

Si el ion aluminato se trata con un áciilo, se forma el hidrorido de

SnCL

uluminia:

[Al0r]'t

fórrnula ilesarroll'ada es: Con el azul ile metileno' cuya

+ H3Or

.-

A(OH)3+

El

cual en exceso de iones hidronio, se solubíliza liberándose el ión aluminio:

(cH,h--@

A(OH)3 +3f{s0+t

i--

Af3 + 6H2O

=§(cH3)2cr

S

uIIa ente el ion estanoso en Mots'tla Y eductores: ferroso' se Pone.una Porcelan¡'

ctivo' Si

iá'

, 0'0I g'

o'd"olota'

qle é'*e en 100

go}t,lt tt seri tlebido

m[ de una

El ion aluminato batado con las soles de untanio, (como el cloruro do arnonio), hasta ebullici6n, se forma el hidróxido de alatninio:

lAlOrj't + NHlt + Hz O

A(OH)3+ + NH¡t

Estas reacciones nos demueshan el carácte¡ anfótero del hül¡o¡Ho de

aluminio.

El atuminiq al estado metálico, es soluble con el rícido clorhídrit'o y an las bcses faertes, EI ácido nítrico sólo lo ataca al principio ya quc el aluminio forma el óxido, Al2O3 que ya ao

se ataca.

2(X)

Reaccione¡ eepecíficae

Ito¡cciones erpcíficas como c¡tión

(lon el nitmto de cobalto, el aluminio en form¿ de hiilróriilo. si

el gotas del reactivo y se Ileva a una mas& de color azul mate, cobalto, CoAl2Oa.

,

(ion la y7riru, o pentahidrorifltwru, que es un tinte que se obtiene de la mrdera, Morus tinctoria. Su fórmula desa¡¡ollada es:

OH

OH-n

Cromato CrO;2 el eual colorea ile ama¡illola

ffou-Llo" \áo,"tu

I

2&Art

OH

la solución-problema

.0F

Int*fiuen un poco el cinc y

y

m¡cho mercts. l .tengis. Se puede ¡fhden unae gotas mls de'ácido cl El reactiro se prepara en una

I I

I

r

EI hidróxido, a soluble en w exc$o de iones oxhidrÍIo ar formarse er ion cromito, Crr0¡-r d¡ndo ¡ Ia ¡olución un cotor wrdoso:

l¡

D

de

e

respeeto acetatos

iento,

&*t + 3OH-r F==+ G(OHh¿

2HrO

ph¡ción que contiene el ion eromito, ee t¡eva a ebullición, prcceso hiüolíti.eo sr reprecipitar er¡antitativamente rfq ry hi&óxido de crorno. Et 6xido no llep ¡ fárnai¡e.

si

Con los acetatos solución estén

correspondientes

OItt F-=:. I C¡O¡¡, t

omo e¡tión

sdectiv¡.

En soluciltn ¡euoEt, este catió'n b colo¡w de terde o tialeto,, ra¡amente de colc 6ns Da rc¡cción ácida. Con l¡s boses ttnrtes, ae fo¡ma d hiihórido de cromo de un color

C;r(0Hh +

==== 2Cre2 + 4HzO

Conüene

Cmmo, Cfe, po¡úededcr como catión

gri*ueriloso;

Reacciones específicas

O, + 2OH_,

int. si *

us¡r el alcohol metflico.

I I

una gota del

rayos ultuavioleta. Si azul-wrdoso, la reacción es positiva. el antimonio, pero su6 fluorescenoi", ,on

+ JH,

solución:

se er

es

cromor, §€ re efecfua¡

_l 2ll2

lieaaciones eepecílicae de loe oationee 208

Reaccionee eepccílicas

l,a oxidación del Cr*3 a Cr*6, se facilita en un medio alcalino ya que el polencbl rédox del sistenna Crüf, /Crtt , es muy inferior al sistema,

('t2ül

/Cr*3, en un medio ácido.

la ¡ntenc catión St(Irr. Por'

misma razón, los cromatos

y

do en un me

en fácilmente hasta el S', Fe*' , Sn*' ,

ag tílico, ácida siguientes

nas de las reacciones

2Cr*3 + SNaz Oz +

40ff

O. + 2Na2 CO3 +.3KN0a + 6Fe*2 +

Cr2ü72 +

Cr2rif

6Fr

+ 3Czl{sOH

se disuelue por formarse

el

complejo

'z :

solución-problerna existen sales de ainonio, amoníaco; 19 formará el complejo amoniaeal directamente.

Si en la

e=-' Cr2ül t

=-==

A ;=:=

+ 6507 +

2Crü¿2 + 6Na*r + Zltrzg

2Na2 CrOa +

l4H¡Cfr <==:

+ I4[I¡0ür

-:= + BHr6¡+r ;::i

l4IL(f'

3KN0, + 2CO¡ t

Zrf2 Este es

soñle

onc, Zn(CN)a

al

adicionar el

2Cr*3 + 3I2 +

!l¡¡16

en exceso de iones cianuro. formándose el tetraci¡¡uro de

:

2Cf3 + 3CH3CHO + l5[I2O

En solución acuosa, este catión es incolora y da reacción bastante ácida por lo cual ge hidroliru fdci.lmente. Al estadc metálico, actúa como un fuerte reductor y de hecho réduce a todos los elementos que s¿ encuentran en la serie electroquímíra a cxcepción de: níquel, cobalto, fenoso y cromo +J. Con las bases fuirtes, qe precipitt el hidróxido de zinc, Zn(OH), , de color blanco: Zn*z + 2OII'r (=-: Zn(OH)rl El cual en exce§o cle iones oxhidrilo, * disuelue formándose el ión complejo, zincato, ZnU22 :

20tft ===+ [ZnO2f' + ZHzO

Si se lleva a ebullición el sistema de esta reacción y no hay un exceso de ionrs oxhidrilo, se vuelve a forrnar el hid¡óxido de cinc; Si éste se hata con unas gotas de nitralo de cobalto y se lleva a calcinación sobre carbón regetal, se forrna una ma.qa de color uerde, (verde de R,inmann), por{o¡marde el zincato de cobalto, CoZtrO¡ Con las bases débiles como el amoniaco, se forma elhtdrórida de cinc,'

q=--

[Zn(CN)af'?

2Zrf2 + [Fe(CN)6¡a

;=-r

Zn¿[Fe(CN)o]l

forma el ferrocianuro doble de cinc y potasio' Zn, K. tFelCN)ol¡, que no es soluble en los ácidos diluídos, pero sí en le§

Cinc, Zno2, popiedades coriro catió¡r

+ 2NIi3 + 2H1f!

2clfr ;=-*

Con el fenocinnuro de potasio, se forrna el ferrocfunuro de cinc, de color blnnco:

En exceso fle reactivo,

Zn(OH)1 +

2CNr ==== Zn(CN), t

+

Zn(CN), +

2Cr+3 + 6Fe'3 + 21H20

acetaldehído

Zrt'

f

Con el ebfiuro depofusio, se forma el cianuro tle cinc, de color bhnco:

2C¡'3 + :Jsrüs'? + 2lHxO

Crrüi

)6

Zn(Ol[), + 6NH, ==== [Zn(NHr)rf, + 2OI{!

dicromatos como tienen un

que se realizan son:

G2

El cual ¿fr oxc€so de reactivo, ann niacal ¿o cinc, I Zn(N[i3

U¡(OH»I + 2NIIf

se

¡.á irr*L, formándose el zincato. La reacción 37nr[Fe(CN)5] + «o'[ne1CN)l

=:.

es

cuantitativa:

2Zn1K2tFe(CN)6 ],

I

bhnco

Ei cinc al ústado metdlico si es muy puro, no es fácilmente atacado pon ácidos pero como casi siempre contiene impulrezas es posible dísoluerlo u¡1r con el ócido acético. Se disuelve más fácilmente con las

los

bases

{uertes,

formándose el zincato'

Zn +

2olft

El zinc ¡¡etílico úlo se conce^trado

ya que el nitato

===+ [ZnO2f' + FIrl ataca

al

principio por el ácido nítrico

de cinc que se forma, es Poco solublt en el

áiido. flnacciones es/,eíficas «xno c¡tión

Con el *sr7ürisulfocimato de potasio, K, Hg(SCNla. (ltanudo ¡srnpíén como re¿ctiYo de Montequi), en presencia ion crlprico. yarcactión es bastante selectira y sensible.

o

de amonio,

de vestigios del

dA

2[4

I

t I I

Roecclonee etpecíficsr

l')rr

t¡n tubo de

ensaye

Reaceiones eepecíficas de loe

Peq

iiaá* L, u tot, rk: una solución concen

ionar unas gotas

prilo a negro. El Mn*6 , es

del agregado de

obt

demasiailo áci.da, por lo cual fácilmente forma el anión manganato que sólo es estable en un medio fuertemente brÍsdco. Si el medio es ligeromaúe óciilo, el ión manganato se dismuÍa en dióxido de manganeso y el ion permarganato:

olor rojo-sangre'

los reactivos de otra manera, se el ion férrico con e[ sulfocianuro' ¡xrr rcaccionar g de cloruro mercúrico y ll'2 g de El reactivo se PrePara disolviendo Si se usa el sulfocianuro de de-agua' *lfo.iunrro de potasio, en 100 ml

I

9 g' rmonio, -'i:;;i; sólo deben üsolverse, l-amino4-etoxipam_fenetiitinc, (p-amiiofenetol.; p.-etoxianilina; de potasio' ferricianuro -¡*n.,tnr), i. fárrul", C;fi;, ON; con adición del una gota de

zl\ft¡O; + 4H30*t

! I

I I

Mn*2 +

E

o

lSi nl

cual con

nutnganoso

I

forma el hidróxido

2o[fr =::¿Mn(OH),

de

-/-

+

el oxígeno del aire, forma el acido manganoso de color

+Q -===

H2MnO3l

s¡

vez, reacciona con parte del hid¡óxido que para formar el nungrnito trurrr.glÍlrl,so, de color nqgro;

Fste a

no

ge,

ha oridado

0 H2MnO3 +

irln(OHL

-+

ócido. se. o¡ida pasando como ion

,/\ O \,/

Mn=

Mnl +

2H2O

0

colo¡ aiolatu con los oridantes

i,l,, Mn'¡, eetÁ in un medio neutra, o olcolino'

el ion

Mn(OH)2

lrtnClf' que e§.de un ' p"i,uiftto', bismutatos, peróxidos de los metales' etc' como: fuorltt, lrle¡ se oxida formándose

iir*t,¡.,"t",

negto

wdo:

Es colorea las soluciones acuosas de un ro¡o rnuy debil'

ir¡lr M¡t'2 , nrtolrln ,.ln un medio neutro,

MnO¿l + Mnü/ + 6HrO

manganeso, Mn(OH)r. de color bhnco:

La acidez l)n rolur:ión acuosa, todos los lones manganeso, son colaridos es más oxidación de número el cuánto qu. plctotla .. .uírto mayor

l!

¡

Con las fusrr fuertes.

lllurgrncno, popiedadee como catión

clcv¡drl.

t:-i

El Mn'1 , da origen al ion permanganato de color uioleta intenso que eB bastante estable, muesha una fuerte ácidez y un gran poder oxidante. Se reiluce a Mn*2, en un mdio óciilo y a dióxido de Manganeso en wt medio alcalino, en presencia de reductores.

por".l"nt utilizando una cavidad' se Pone una gota del reactivo' una -gota de ácido pot'osio, fa.ricianum de que debe ilfí,ri.o, 0'l5F i finatáente 'ná gota de la solución'problema o azul-uioletn,la ;;i;; iig;rr,";te ácida. Si aparece-una coloración,azulaiuminio' cromo y iones: ios siguientes r,rr.,,¡¿,1 es p'sitiva. -ilo interiieren precipitados producen que t"iion"u rnrgnesio. tnterfieren todos aqtrello' con cl fe¡ro, o el ferricianuro' al rcactivo muy reacción, el ferricbnuro de potasio oxida del cinc' la presencia cn a un color o'il' p,.o y hace qu* "ir. el ta-mbién, e ¡eacción se incrementa notableminte aumentando potenchl de oilúción del ferricianuro' éste' en I00 ml de agua' El ¡e¡ctivo s€ Prepara disolüendo un gramo de Bl l)¡ cl mismo ,.rultrdo si se emplee eiclorhidrato de par-a-fenetidina. acuosa al 2'0x' ferriei¡lturo de potasio se utiliza "it unt solución t:n un, tableta d"

!

2OS

el dióxido de manganeso, Mnor,con oxiilantes tales como: peróxido de hidrcgeno, Ios halógenos e incluso por el oxígeno del aire. Si ol ion maúganoso, Mn*2, se encuentra en una substancia solida y e trata por diryegación con el carbonato de sodio y un agente oxidante conro el nitrato de potasio, se oxida formando el ion manganato, MGa2; {u0 en solución, colorea ésta de urde. El Mn€ l es rnuy dcido y por lo tanto inestabl.e en solución acuos¿I. El Mn*a , no forma iones prácticarnente y generalmente precipitt como el hióxido de manganeso, monohidratado, MnO2 .H2 O, que es de un color

. Si se /ornro un precipitado de color inrensilad del color, dePende de la solución'problema' (un color r:nnti«lad de cinc gue se encuentre en la Soiamente,tl *!11" nrnos interrso, indica mayor cantir ad de cinc)' ozu¿' >r exl$en irrte¡ficre ya quc el pre i,,,,,,r

cationee

j I

I

il

Con las b¡rcs übílr-s como el rrtoniaco, a no h.ay ioae¡ oronia en !¡ solución-probleml, se fonma eI hidróxido de mangeneeo. Ea e¡ ca¡o dc e*ístü loe ior¡me zu¿on¡í*. R¿ ;§s fo¡ma el hid¡óxido pero coreo el Mnfl ao

I

206

lentamente hasta que se cs estable en un medio amoniacal, §€ va oxidando forma el tícida manganoso.

Con

i

Reaccione.s eapecíficas de loe

Reaccioneeeepecíficae

el

chnu¡o

de

y unos granos, (o un poco de la substancia en polvo), de dióxido de plomo puro. Se lleva a ebullición y se deja reposar. Si aparece una coloración uioleta en la solución, ia reacción es positiva. Es conveniente comprobar si el reactivo uo contiene trazas de manganeso, haciendo

potosio, se forma el cianuro de rnanganeso de coloi

previamente ensayes en hlanco con el reuctiuo únicamente. Mn*2 + 2CN-r

.'

l\{n(CN)rl

2Mr.r*2

de iones cianuro, formónilase el ión El cual es soluble en el cual colorea de comtplejo, hexacianuro de manganeso, tMn(CN)ofa,

+ SPbO, +

4l{30t

exceso

pardo la solución:

t'fn(CN), + 4CN-''

I I

-

[Mn(CN)u]-'

si Ia solución sc diluyc y se lleva a un calentamiento suave, .i.nrro doble de potasio y manganeso MnK(CN)3 ' de color

se

precipita

uerd-e' Si se

manganeso: lleva hasta ebullición. se forr¡ará el hidróxido de

tMn(CN)51-o + 2H.ro

I

2O7

acidular

parda:

.l

c¡tionee

=-

Ifn(OH)zl+ 4cl\,rt'+ 2HCN

manganeso atr estado metálico, es solúble con üodos los ácidos diluídos inóluso con los ácidos débiles como el acético'

El

Reacciones eapecíficas como catión, Mn'2

.

-

2MnQt + 5pH2 + 6Hz0

Con el pgrsulfato de amonio: se porre en un tubo de ensaye, 0.5 ml de la solución-problema previamente acidulada con ácido nítrico, o sulfúrico. 5e adicionan unos cristales pequeños del reactivo y unas tres gotas de una solución de nihato de plata al 1.0:¿ en afua. Se agita y r lleva a un calentamiento muy suave. Si aparece en la solución una coloraciiln uialeta, la reacción,:s positiva.

Las reacciones oon los peróridos son específicas y muy sensibles. Perturban los reductores fuertes, la materia orgánica ), una dta concentración de iones cloru¡o. Por otra parte, este anión es incompatible en la reacción con el persulfato de amonio ya que se precipitaría el cloruro de plata. Interfieren, si la solución-problema contiene los iones: Cúprico, niqueloso, (N,"') y el cromato; por ser iones colorídos El ion Mn'?, en forma del ion permangato, MnO/ , como

es un fuerte se puede identifica¡ haciéndolo reaccionar con los iones: ferroso, estanoso¡ sulfito, tiozulfato, oxalato, (éste en caliente)y concompuestos como el agua oxigenada; ya que úodos ellos decoloran rápidamente el ion pernnnganato, pasando el manganeso de +7 a +2. Las reacci«¡nes debt:n hacerse en un medio rícido. Algunas de estas reacciones son:

rd!,üct,

t I

Con los peróxidos, talcs como: bismutato de sodio,

el pcrsuliato de amonio: * oxida el ión rnanganoso for'na det ion permanganato; en un medio ácido pro nítrico, o sulfúiico.] En la reacción con el persuifato, el medio se - utiliza como catalizador, el nitrato de plata'

ion

"l

es ne.utro

y

T;

,d

:

I

I

el dióxido í:sto ¡ie hiciera, no se forrna¡á el ión permanganato sino marlgarresr.¡ que precipita¡á con un colar negro' 2Mnn2

I\{nQt + 5Fe*2 + BHr6+t É=É= Mn'2 -i 5Fe*3 + I2H2O

ml de la bisnutato de sodio: se pone en un tubo de ensaye, 0.5 ulada con ácido nítrico' Se añaden

+ 5Finfii$1 + tr4[i30'¡

i:#r=\ 2l\tnQI

rie

+ 5Bi*3 +-SNa'r + ZllLt.A

con e[ diórdo de plomo: se utiliza cuando la solución-probierna solo estÚ eonti¡:ne rastros s imdicios del ion nlanganeso y siemple y citninde no ia rnl-de 0'5 ensaye, de proserttt el ion cloruro. Se porte en un. tubo para 12S nitri:r-¡ rie á¿ido urlu,:ión-prohlerna, se ,gn"guri ¿rnas 5 gotas

2i[nQr + SSüs'? + 6H3 r

*==* 2IIn*2

+ 5S0f, + Qt{, g

2MnGt+SH:Or +6H¡Cr ::==+ 2Mn*2 + 502 t + l4H2 O Todos los compuestos de manganeso, en presencia de un oxidante cama el nitrato de sodio, o potasio, colorean una perla hecha de carbonatode sodio de tserde debido a la formación del manganato alcalino correspondiente:

MnO + Na2CO3 + 2KNO3

a==i!

Na2MnOa + 2KNOz + COzt

Interfieren aquellos iones que colorean uranio, cobre, cobalto y níquel.

c,trctrno,

la

perla, tales como: hierro"