Marcha analticaEn Qumica analtica la marcha analtica es un proceso tcnico y sistemtico (una serie de operaciones unitarias), de identificacin de iones inorgnicos en una disolucin mediante reacciones qumicas en las cuales se produce la formacin de complejos o sales de color nico y caracterstico.Cambio de selectividad de un reactivoUna secuencia de reactivos es ms o menos selectivo si se produce con ms o menos problemas. Un reactivo es especfico (ms selectivo) cuando reacciona con muy pocos cationes y aniones. Se van a llamar reactivos generales (menos especficos) cuando reaccionan con muchos cationes y aniones. Se puede cambiar la selectividad de un reactivo por tres diferentes mtodos: Por variacin del pH: Ej. el H2S es un reactivo general que a pH neutro o bsico origina precipitados con casi todos los cationes del Sistema Peridico; sin embargo, a pH cido se produce un efecto del ion comn, disminuye la concentracin del anin S2- y slo precipitan a pH cido los sulfuros ms insolubles, que son los sulfuros de los denominados Grupos I y II de la marcha analtica. Por cambio del estado de oxidacin: Ej. el catin Ni+2 origina un compuesto coloreado de color rosado con dimetilglioxima, pero si tenemos en el medio Fe2+ con dimetilglioxima genera un color rosado rojizo; sin embargo, si aadimos H2O2 el Fe2+ pasa a Fe3+, el cual no reacciona con la dimetilglioxima y podemos detectar el nquel. Enmascaramiento de cationes: Ej. el Cu2+ y Cd2+ son dos cationes muy semejantes; sin embargo, se pueden identificar. Si aadimos H2S precipitan CuS (negro) y CdS (amarillo). Al problema que contiene se le aade KCN, formando Cu(CN)42- y Cd(CN)42-, ambos incoloros. Si aadimos H2S entonces el Cu(CN)42- no reacciona, ya que es muy estable; sin embargo, el Cd(CN)42- es menos estable, reacciona con el H2S y origina CdS (amarillo).Marcha analtica de los cationes ms comunesGrupo ISe toma la muestra problema o alcuota y se aade HCl 2N. Con este reactivo precipitan los cationes del Grupo I ( Plata (I), Plomo (II) y Mercurio (I)): AgCl, PbCl2 y Hg2Cl2. Sobre el mismo embudo se aade agua de ebullicin, quedando en el papel de filtro el AgCl y el Hg2Cl2; el Pb2+ puede identificar aadiendo KI, que origina un precipitado de PbI2 que se disuelve en caliente, que sirve para identificarlo mediante la llamada lluvia de oro.Sobre el mismo papel de filtro se aade NH3 2N. En el papel de filtro si existe Hg22+ y se forma una mancha blanca, gris o negro, que es una mezcla de HgClNH2 y Hg0. En la disolucin se forman Ag(NH3)2+, que se puede identificar con KI dando un precipitado de AgI amarillo claro.Grupo IIA la disolucin que contiene los cationes del Grupo II y siguientes le aadimos NH3 y NH4Cl, precipitando los cationes del Grupo IIIA: Fe(OH)3 (rojo), Al(OH)3 (blanco), Cr(OH)3 (verde), pero no precipitan los del Grupo III y siguientes.Para identificar los cationes del Grupo IIA se aade NaOH y H2O2, de tal forma que el Fe(OH)3 no se disuelve, pero el resto dan AlO2-, CrO2- (aunque con el H2O2 da CrO42-). Para reconocer el hierro se disuelve ese precipitado en HCl y se divide en dos posiciones: a una de ellas se le aade KSCN (si existe hierro se origina un precipitado de color rojo escarlata intenso), y al la otra porcin se le aade K4Fe(CN)6 (si existe hierro se forma un precipitado de color azul oscuro azul de prusia). A la disolucin que contiene el aluminio y el cromo aadimos HCl hasta pH neutro; a continuacin se le aade NH3 y precipita Al(OH)3; para poder verse esta disulucin se le echa rojo Congo, aadimos HCl, el rojo Congo pasa a color azul, aadimos NH3, el rojo Congo azul vuelve a ser rojo y el Al(OH)3 se vuelve rojo.Sobre la disolucin echamos H2S y NH3, quedando precipitados los cationes del grupo IIIB: MnS (rosa), CoS (negro), NiS (negro) y ZnS (blanco), quedando aparte los de los Grupos IV y V. Sobre los precipitados echamos HCl, quedando por un lado Mn2+ y Zn2+, y por otro NiS y CoS. En el primer tubo con NaOH y H2O2 da ZnO22- y un precipitado marrn de MnO2. Para reconocer el zinc se trata con H2S dando un precipitado blanco de ZnS; tambin se puede echar Montequi A y Montequi B dando un precipitado de color violeta. En el segundo tubo echamos agua regia, dando Ni2+ y Co2+. A una de las porciones se neutraliza con NH3 y se sigue agregando hasta pH bsico y despus echamos dimetilglioxima; si existe Ni2+ se forma un precipitado rosa. Para el Co2+ primero se neutraliza con NH3, se tampona con cido actico y acetato de sodio junto con KSCN; si agregamos acetona la fase acetnica toma un color azul.Grupo IVSobre las disoluciones de los Grupos IV y V aadimos (NH4)2CO3, precipitando los cationes del Grupo IV: CaCO3 (blanco), BaCO3 (blanco), SrCO3 (blanco), pero si no lo hemos eliminado anteriormente tendramos tambin PbCO3. Disolvemos esos precipitados en cido actico y aadimos HCl 2N; si existe plomo precipita PbCl2, y disueltos Ca2+, Ba2+ y Sr2+. Sobre la disolucin aadimos KCrO4; si existe bario se obtiene un precipitado amarillo de BaCrO4, y disueltos Ca2+ y Sr2+. Sobre la disolucin aadimos (NH4)2CO3, precipitando los dos carbonatos: CaCo3 y SrCO3, calentamos hasta sequedad, le aadimos un poco de H2O y acetona y despus (NH4)2CrO4, quedando un precipitado de SrCrO4 y disuelto el calcio, pero si le aadimos Na2C2O4 precipita CaC2O4.Grupo 5cationes que no precipitan con nada anterior forman el Grupo 0: NH4+, K+ y Na+. La mayor parte de los ensayos se hacen al principio del anlisis:Para el NH4+ se calienta y, si se desprende amonaco entonces existe este catin. Tambin se puede agregar el reactivo de Nessler y, si existe amonio da un precipitado de color amarillo.Para el K: la mejor forma de reconocerlo es a la llama, la que da una coloracin violeta. Tambin se puede agregar cobaltonitrito sdico; en medio dbilmente cido si existe K+ da un precipitado amarillo.El Na+ se puede identificar porque al aadir amarillo titanio da un color rojo. Si existe Na+ con reactivo de Kalthoff da un precipitado amarillo. Tambin se puede hacer porque si se acerca una llama esta es de color amarilla intensa y es duradera.Comprobacin de cationes Ag+: Con HCl da AgCl (blanco); con KI da AgI (amarillo). Al3+: Con alizarina da un compuesto rojo. As3+: Con mixtura magnsica da un espejo de plata en el tubo. Ba2+: Con dicromato precipita cromato de estroncio o sulfatos precipita sulfato de bario blanco. Bi3+: Con SnCl2 da Bi0 (negro). Cd2+: Con sulfuro da el CdS (amarillo). Co2+: Con KSCN da un complejo azul; los sulfuros de cobalto se disuelven en agua regia; el Co(OH)3 es el nico hidrxido de color naranja. Cu2+: Con NH3 da Cu(NH3)42+ (azul intenso). Fe3+: Con KSCN da un complejo rojo; con ferrocianuro da un compuesto azul; el Fe(OH)3 es el nico hidrxido de color pardo-rojizo. Hg22+: En la marcha analtica precipita con HCl, se aade NH3 y da en el filtro un precipitado negro de Hg0. Hg2+: Se echa sobre una moneda de una peseta pequea y da una amalgama negra, ya que se forma Hg0. K+: Con cobaltonitrito sdico da precipitado amarillo. Mg2+: Con magnesn da color azul. Mn2+: Con sulfuro da el MnS (naranja). Na+: Con el reactivo de Koltoff da precipitado amarillo. NH4+: En medio bsico da NH3; si hay amonio con el reactivo de Nessler da precipitado rojo-pardo. Ni2+: Con dimetilglioxima da un precipitado de color rojo; los sulfuros de nquel se disuelven en agua regia; el Ni(OH)3 es el nico hidrxido de color verde. Pb2+: Se aade KI y da un precipitado amarillo de PbI2 o bien con K2CrO4. Sb3+: Con rodamina B da precipitado morado. Sn2+: Si se acerca a la llama se pone de color azul. Zn2+: Con Montequi A y Montequi B da precipitado verde

Introduccin: El anlisis cualitativo es un rea de la qumica analtica que contempla la determinacin de las especies qumica en una muestra. La dificultad que se puede presentar en un anlisis cualitativo depende de la naturaleza de la muestra. Para la determinacin de elementos en muestras complejas tales como de origen biolgico, o desechos industriales, requieren el uso de tcnica analticas ms modernas y experimentadores ms experimentados. Pero en el caso del rea minera, a pesar de tener tcnicas y maquinaria de ltima generacin, las tcnicas clsicas son las ms utilizadas por los ingenieros de ejecucin por su sencillez y rapidez.

A esta tcnica de separacin y determinacin de iones que se encuentran en una muestra dada, se conoce como marcha analtica. Fundamento terico:

Qumica analtica: La Qumica Analtica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora mtodos e instrumentos para obtener informacin sobre la composicin y naturaleza qumica de la materia. Dentro de la Qumica Analtica se incluye el Anlisis Qumico que es la parte prctica que aplica los mtodos de anlisis para resolver problemas relativos a la composicin y naturaleza qumica de la materia.

Reactivo analtico: El procedimiento general para la identificacin de una sustancia por el mtodo clsico de anlisis consiste en provocar en la misma un cambio en sus propiedades que sea fcilmente observable y que corresponda con la constitucin de dicha sustancia. El agente que suscita el cambio se llama reactivo, porque generalmente, reacciona qumicamente con el producto que se quiere reconocer.

Reactivos qumicos: Los reactivos qumicos se clasifican en generales y especiales. Los reactivos generales son comunes a un nmero grande de especies y se utilizan habitualmente para separaciones en grupos inicos como acontece en las denominadas Marchas Analticas. Los reactivos especiales actan sobre muy pocas especies qumicas y se emplean para ensayos de identificacin o reconocimiento.

Los reactivos especiales pueden ser: selectivos o especficos, segn que acte sobre un grupo pequeo de especies o bien sobre una sola.

Los reactivos especficos son muy escasos, pero un reactivo que tenga una selectividad definida puede hacerse especfico variando convenientemente las condiciones del ensayo. Los reactivos generales son casi todos inorgnicos. Los reactivos especiales son, generalmente, de naturaleza orgnica.

Adems de estos dos tipos de reactivos existen otros que se usan espordicamente y que podemos englobar en la denominacin comn de reactivos auxiliares.

Marcha analtica: La marcha analtica es el procedimiento por el cual identificamos los aniones o cationes que se encuentran en una muestra.

Una marcha analtica involucra una serie pasos basados en reacciones qumicas, en donde los iones se separan en grupos que poseen caractersticas comunes. Luego estos grupos de iones pueden ser tratados qumicamente para separar e identificar reacciones especficas selectivas de cada uno de los iones que la componen.

La separacin y anlisis de cationes en solucin siguen patrones determinados por las diferencia de solubilidad de varios tipos de compuestos de los iones metlicos.

Los cationes son clasificados en cinco grupos de acuerdo a su comportamiento frente aciertos reactivos, principalmente frente al cido clorhdrico, sulfuro de hidrgeno, sulfuro de amonio y carbonato de amonio. La clasificacin se basa en si la reaccin entre los cationes y el reactivo promueve o no la formacin de un precipitado, es decir, se basa en la diferencia de solubilidades de los cloruros, sulfuros y carbonatos formados. Los cinco grupos que constituyen la marcha analtica de cationes son los siguientes:

Grupos analticos de cationes: Grupo I: Este grupo est constituido por iones plata (Ag +), mercurio (Hg 2+) y plomo (Pb 2+ ), los cuales se caracterizan por formar precipitados en presencia de cido clorhdrico diluido.

Grupo II: Los iones que conforman ste grupo generan precipitados, al hacerlos reaccionar con sulfuro de hidrgeno en un medio ligeramente cido. Los cationes que integran el mismo son: mercurio (Hg 2+), cobre (Cu2+), bismuto (Bi3+), cadmio (Cd2+), antimonio III y V(Sb3+y Sb5+), arsnico III y V (As3+y As5+) y estao II y IV (Sn2+y Sn4+).

A su vez, dichos cationes se clasifican en dos subgrupos: el subgrupo IIA que incluye los primeros cuatro cationes y el subgrupo IIB que incluye los seis cationes restantes. Esta sub clasificacin responde a la diferencia de solubilidad que tienen ambos grupos en presencia de sulfuro de amonio. El grupo IIB se caracteriza por ser soluble en dicho reactivo mientras que el grupo IIA no lo es.

Grupo III: Este grupo est integrado por los iones cobalto (Co 2+), nquel (Ni2+), hierro II y III (Fe2+y Fe3+), cromo (Cr3+), aluminio (Al3+) , zinc (Zn2+) y manganeso (Mn2+). En ste grupo los cationes precipitan al hacerlos reaccionar con sulfuro de amonio en medio neutro o amoniacal.

Grupo IV: En conformado por los cationes calcio (Ca2+), estroncio (Sr2+) y bario (Ba2+) los cuales reaccionan con carbonato de amonio en presencia de cloruro de amonio en medio neutro o ligeramente cido para generar un precipitado.

Grupo V: Este grupo est conformado por aquellos cationes comunes que no reaccin con los reactivos mencionados en los grupos anteriores. Estos cationes son: el litio (Li+),el magnesio (Mg+2), el sodio (Na+), el potasio(K+), el hidrgeno (H+)y el ion amonio (NH4+).

Comprobacin de cationes: 1. Ag+: Con HCl da AgCl (blanco); con KI da AgI (amarillo). 2. Cu2+: Con NH3 da Cu(NH3)42+ (azul intenso). 3. Fe3+: Con KSCN da un complejo rojo; con ferrocianuro da un compuesto azul; el Fe(OH)3 es el nico hidrxido de color pardo-rojizo.