Análisis del Grupo III de Cationes Análisis Químico

CUESTIONARIO

1. Haga un diagrama esquemático indicando la separación e identificación de cada catión.

FIGMM - UNI

Solución (NH4)2CrO4,

Zn(NH3)6(NO3)2

Cationes III Grupo (Fe++, Mn++, Cr+++, Al+++, Ni++, Co++, Zn++)

(Fe++, Mn++, Cr+++, Al+++, Ni++, Co++, Zn+

+)

Añadir NH4Cl, alcalinizar con NH4OH, precipitar con Na2S

Precipitado de cationes de III grupo

Perla de Cobalto (azul)

Nicrón + bórax + precipitado + llama

Precipitado de CoS, NiS

Solución NaAlO2, Na2CrO4, Na2ZnO2

Precipitado: Fe(OH)3, MnO.H2O

Solución de FeCl2, MnCl2, AlCl3, CrCl3, ZnCl2

Acidificar con HNO3 6N, agregar NH4Cl,

alcalinizar NH4OH 15N calentar. Filtrar.

Lavar con H2O + NH4Cl + NH4OH + Na2S

Precipitado: CoS, NiS, FeS, MnS, Al(OH)3, Cr(OH3), ZnS

Añadir HCl 1.2N

Disolver con agua regia, alcalinizar solución, añadir dimetilglioxima

Precipitado rojo – cereza

correspondiente a dimetilglioximato

de níquel.

Alcalinizar con Na2CO3, añadir Na2O2. Filtrar

Disolver con HCl, calentar, diluir con H2O, añadir K4Fe(CN)6

Precipitado AZUL DE PRUSIA

Perla de Manganeso (verde)

Con Na2CO3, precipitado, KClO3 y

llama

Precipitado blanco de Al(OH)3

Acidificar con CH3COOH, añadir

(NH4)C2H3O2, hervir. Añadir BaCl2

Precipitado amarillo BaCrO4

Solución Zn(C2H3O2)2, añadir Na2S

Precipitado blanco de ZnS

Análisis del Grupo III de Cationes Análisis Químico

2. Escriba las reacciones químicas balanceadas para las reacciones efectuadas en el laboratorio.

CoCl2(ac) + 6NH4OH [Co(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O

NiCl2(ac) + 6NH4OH [Ni(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O

MnCl2(ac) + 6NH4OH [Mn(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O

ZnCl2(ac) + 6NH4OH [Zn(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O

FeCl3(ac) + 3NH4OH Fe(OH)3(s) + 2NH4Cl

CrCl3(ac) + 3NH4OH Cr(OH)3(s) + 3NH4Cl

AlCl3(ac) + 3NH4OH Al(OH)3(s) + 3NH4Cl

2Fe(OH)3(s) + 3Na2S Fe2S3(s) + 6NaOH

[Co(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O + Na2S CoS(s) + 6NH4OH + 2NaCl

[Ni(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O + Na2S NiS(s) + 6NH4OH + 2NaCl

[Mn(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O + Na2S MnS(s) + 6NH4OH + 2NaCl

[Zn(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O + Na2S ZnS(s) + 6NH4OH + 2NaCl

Fe2S3(s) + 6HCl 2FeCl3(ac) + 3H2S

Al(OH)3(s) + 3HCl AlCl3(ac) + 3H2O

Cr(OH)3(s) + 3HCl CrCl3(ac) + 3H2O

MnS(s) + 2HCl MnCl2(ac) + H2S

ZnS(s) + 2HCl ZnCl2(ac) + H2S

2CoS(s) + 3O2 2CoO + 2SO2

CoO + Na2B4O7 Co(BO2)2 + 2NaBO + O2

3NiS(s) + 8HCl + 2HNO3 3NiCl2(ac) + 2NO + 3S + 4H2O + Cl2 + H2

NiCl2(ac) + 6NH4OH [Ni(NH3)6]Cl2(ac) + 6H2O

FeCl3(ac) + 3Na2CO3 3H2O Fe(OH)3 + 3HCO3Na + 3NaCl

AlCl3(ac) + 3Na2CO3 3H2O Al(OH)3 + 3HCO3Na + 3NaCl

CrCl3(ac) + 3Na2CO3 3H2O Cr(OH)3 + 3HCO3Na + 3NaCl

MnCl2(ac) + 2Na2CO3 + 2H2O Mn(OH)2 + 2HCO3Na + 2NaCl

ZnCl2(ac) + 2Na2CO3 + 2H2O Zn(OH)2 + 2HCO3Na + 2NaCl

FIGMM - UNI

Análisis del Grupo III de Cationes Análisis Químico

Fe(OH)3 + 3Na2O2 + 2H2O 2Fe(OH)2(s) + 3Na2CO3 + 2O2

Mn(OH)2+ Na2O2 MnO2(s) + 2NaOH

2Al(OH)3 + Na2O2 2NaAlO2(ac) + 3H2O + 1/2O2

2Cr(OH)3 + 3Na2O2 2Na2CrO4(ac) + Na2O + 3H2O

Zn(OH)2 + Na2O2 Na2ZnO2(ac) + H2O + 1/2O2

Fe(OH)2(s) + 2HCl FeCl2 + 2H2O

4FeCl2 + 2K4Fe(CN)6 8KCl + Fe4[Fe(CN)6]2(s)

3MnO2(s) + KClO3 + 3Na2CO3 3Na2MnO4 + KCl + 3CO2

NaAlO2(ac) + 4HNO3 Al(NO3)3 + Na(NO3) + 2H2O

Na2ZnO2(ac) + 4HNO3 Zn(NO3)2 + Na(NO3) + 2H2O

Al(NO3)3 + NH4OH Al(OH)3(s) + NH4NO3

Zn(NO3)2 + 4NH4OH [Zn(NH3)4](NO3)2(ac) + 4H2O

Na2CrO4(ac) + 2NH4OH (NH4)2CrO4(ac) + 2NaOH

Zn(NO3)2 + Na2S ZnS(s) + 2Na(NO3) 3.

a) ¿Qué es el agua regia? ¿Cómo se prepara? ¿que características tiene?

b) ¿Cómo se prepara la solución de dimetilglioxima? ¿Qué es la dimetilglioxima? ¿para que la utilizamos? Y ¿en que medio debe actuar?

FIGMM - UNI

Análisis del Grupo III de Cationes Análisis Químico

4. Durante la marcha química ¿Cómo se reconoció la presencia del cation Al3+? ¿que características presenta su precipitado?

En solución de hidróxido de amonio, se produce un precipitado blanco, gelatinoso de hidróxido de aluminio, Al(OH)3, poco soluble en exceso de reactivo. La solubilidad decrece en presencia de sales de amonio debido al efecto del ion común con el NH4OH. Una pequeña proporción del precipitado pasa a solución como hidróxido de aluminio coloidal, se coagula por ebullición de la solución o por adición de sales solubles produciendo un precipitado de hidróxido de aluminio que se conoce como gel de hidróxido de aluminio.

5. Se determino experimentalmente la solubilidad del hidróxido de magnesio que es 1.59 mg/150 ml. Determine la solubilidad molar del hidróxido en una solución acuosa de NaNO3 0.15 N.

6. El Kps del Pb3(PO4)2 fosfato de plomo es 7.9x10-43 determine la concentración de los iones en mg/lt, en su solución acuosa saturada.

FIGMM - UNI

Análisis del Grupo III de Cationes Análisis Químico

Una mol de la sal origina lo siguiente:

Pb3(PO4)2 => 3Pb2+ + 2PO42-

X - --X +3X +2X- 3X 2X

Entonces:Kps = [Pb2+]3[ PO4

2-]2

Kps = (3X)3(2X)2 = 7.9x10-43

Resolviendo:

X = 1.488x10-9

Luego las concentraciones de los iones será:

[Pb2+] = 4.466x10-9 mol/L[PO4

2-] = 2.917x10-9 mol/L

M(Pb2+) = 207.2 g/molM(PO4

2-) = 94.969 g/mol

Convirtiendo:

[Pb2+] = 9.254x10-7 g/L = 9.254x10-4 mg/L[PO4

2-] = 2.827x10-7 g/L = 2.827x10-4 mg/L

FIGMM - UNI