UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Trabajo de investigacinTema:Mtodos del anlisis qumico cualitativo

Integrantes:Mnica Gabriela Del Callejo BernalElena Nohemy Manzo EsquivelOmar Gmez BelliLuis Felipe Morales CurielAdrin Venegas Reynoso

Introduccin:

El anlisis cualitativo tiene como finalidad identificar los componentes qumicos que existen en una muestra problema (de qu estn formadas las substancias), mientras que la proporcin de cada una de las sustancias es propio del anlisis cuantitativo.Son extraordinariamente variados. De modo general se puede afirmar que el anlisis de una sustancia se realiza mediante la observacin o medida de una propiedad analtica. Y como tal debe considerarse cualquier fenmeno que pueda ser observado, medido o controlado y cuya naturaleza o magnitud pueda relacionarse de forma unvoca con la naturaleza y/o con la cantidad de las sustancias qumicas presentes.Como consecuencia de ello el anlisis cualitativo hace uso no slo de reacciones y procesos qumicos sino tambin de mtodos fsicos: espectrometra, polarografa, rayos X, etc. Las tcnicas instrumentales aplicadas al anlisis cualitativo son cada vez ms numerosas. Su uso permite conseguir datos ciertos, con economa de tiempo y muestra, pues operan con cantidades de sustancia sumamente pequeas y suministran resultados con gran rapidez.Especial inters poseen los mtodos instrumentales no destructivos as llamados porque la muestra permanece inalterada al trmino del anlisis ya que, a diferencia del anlisis convencional, no precisan el fraccionamiento yulterio disolucin de la muestra.En el anlisis qumico cualitativo se puede operar mediante dos mtodos generales de trabajo: Vahmeda y va seca.

Tratamiento de la muestra para su anlisis qumico

El anlisis cualitativo de una muestra inorgnica, implica la realizacin de las siguientes operaciones fundamentales:

Ensayos por va seca. Ensayos a la llama. Ensayos con perlas de brax. Calcinacin Combustin con oxgeno. Mineralizacin. Ensayos de tubo

Anlisis por va hmeda. Disolucin o disgregacin de la muestra. Marcha analtica o determinacin de cationes y aniones. Precipitacin Coloracin y decoloracin Desprendimientos gaseosos Catlisis Extraccin Digestin Kjeldahl

Va seca:Utiliza los ensayos que pueden hacerse con la sustancia slida, con o sin adicin de reactivos igualmente slidos en general, y con la ayuda de un foco calorfico que, en la mayor parte de los casos, es una llama de gas butano, propano o de gas de alumbrado, llama que puede ser reductora debido al C y CO originados si, durante la combustin, hay defecto de aire y oxidante cuando la combustin se lleva a cabo en un exceso de ste.La va seca, que tuvo una importancia extraordinaria en los inicios del anlisis qumico cualitativo, especialmente en el anlisis de minerales, ofrece hoy todava un considerable nmero de ensayos sencillos rpidos y seguros que se utilizan de ordinario slo como previos y orientadores acerca de la naturaleza de la sustancia a investigar, pero que, en ocasiones, pueden llegar a ser decisivos para la identificacin de ciertos componentes. Entre ellos se encuentran por ejemplo, los ensayos de coloracin a la llama para metales alcalinos y para Ca, Sr y Ba; las fusiones coloreadas (perlas) con brax o con sal de fsforo para muchos iones metlicos, la fusin con la mezcla de carbonato sdico y nitrato potsico para el reconocimiento de manganeso o de cromo mediante el color verde del ion (MnO4 -2) y amarillo (de CrO4 -2) que respectivamente producen pequeas cantidades de dichos elementos; el calentamiento en tubo cerrado para el reconocimiento de materia orgnica fija por su carbonizacin, etc.Ensayos a la llama:En elensayo de coloracin a la llamasta acta como fuente energtica. De esta forma, la energa de la llama posibilita laexcitacin energtica de algunos tomos(en estado normal se hallan en estado fundamental). Cuando estostomos excitados regresan al estado fundamental emiten radiacinde longitudes de onda caractersticas para cada elemento. Esta energa emitida por los elementos, en este caso en la regin visible del espectro electromagntico, es lo que se conoce comoespectro de emisin, y es la base no slo para los ensayos cualitativos a la llama, sino tambin para tcnicas de anlisis cuantitativo como la espectroscopia atmica de emisin.Lalongitud de onda de la radiacin emitidadepender, concretamente, de la diferencia de energa entre los estados excitado y fundamental segn lafrmula de Planckpara lastransiciones electrnicas(E = hv, donde E es la energa de la transicin, h la constante de Planck y v la frecuencia).Sin embargo, puesto quela llama no es una fuente muy energtica, slo es capaz de excitar tomos que exijan poca energa para ser excitados (que presenten transiciones electrnicas poco energticas) esencialmente en la zona visible del espectro (por ejemplo, alcalinos y alcalinotrreos y algunos otros, como cobre y talio; cabe destacar, no obstante, que el berilio y el magnesio, dos alcalinotrreos, no dan color a la llama).

En esta prueba hay que considerar el poder calorfico y la luminosidad de la llama, los cuales son determinantes para una buena visualizacin de la coloracin producida por las sales, de las cuales es posible reconocer el metal del cual se componen.Cuando la combustin se lleva en la zona oxidante con un exceso de oxgeno y una alta temperatura, se quemaran compuestos orgnicos, carbonatos y nitratos, desprendindose H2, CO2, CH4, NO2. Si la combustin se lleva a cabo en la zona reductora se tendr menor temperatura pero mayor luminiscencia por parte del compuesto. Esta zona es conveniente para fundir la muestra aunque inconveniente por la deficiencia de oxgeno, lo cual produce monxido de carbono (humo negro y moderadamente toxico).

Para llevar a cabo la prueba se necesita un asa de platino o nicromo lo suficientemente limpia como para no producir coloracin por si sola. Para limpiar el asa se recomienda sumergirla en una solucin de cido clorhdrico o ntrico diluidos, calentar y luego enjuagar en agua desionizada, nuevamente se calienta y se comprueba que no produzca coloracin alguna. Posteriormente se impregna el asa con la muestra y se coloca en la zona reductora hasta fusin, observando alguna de las siguientes coloraciones dependiendo la naturaleza del catin:ColoracinMetal

RojoLi Sr Ca (anaranjado)

AmarilloNa

AzulCs As Cu (ligeramente verde) Se (verdoso)Pb (verdoso)

VerdeTl Sb Ba (amarillento) NH3 Mo

VioletaHg(I) Rb K Ga

BlancoZn (verdoso)

El valor de esta prueba est limitado por la interferencia generada por colores ms brillantes y la ambigedad de ciertos metales que producen una coloracin similar. Es el caso del sodio, el cual se encuentra en la mayora de las muestras, interfiriendo la identificacin de los dems metales. Para eliminar la perturbacin de color se suelen utilizar filtros de luz, para el sodio se emplea un cristal de cobalto que elimina solo la luz amarilla.

Calcinacin: Consiste en calentar progresivamente la muestra, usualmente en cpsula de porcelana, hasta una temperatura de 500-550 C en presencia de aire para activar la combustin, especialmente si hay cloro presente, como en la sangre o la orina. Mediante este mtodo se pueden recuperar trazas de plomo, zinc, cobalto, antimonio, cromo, molibdeno, estroncio y hierro con poca prdida por retencin o volatilizacin El principal inconveniente es que se pierden componentes voltiles, como halgenos, P, As, Hg, S, etc. Para evitar este inconveniente se han propuesto determinadas variantes, consistentes en operar en presencia de sustancias que fijen los componentes voltiles (CaO, MgO, NaOH para fijar halgenos, fsforo o azufre) o de oxidantes que impidan la accin reductora del carbn. Los lquidos y tejidos hmedos se secan en un bao de vapor o por calentamiento suave antes de colocarlos en la mufla. El calor del horno se debe aplicar gradualmente hasta plena temperatura para evitar la combustin rpida y el espumado.Despus de terminar la calcinacin seca, el residuo por lo general se lixivia del recipiente con 1 o 2 mL de cido clorhdrico caliente concentrado o 6M, y se transfiere a un matraz o vaso de precipitados para el tratamiento siguiente. Otra tcnica por va seca es la calcinacin a baja temperatura. En esta tcnica, se hace uso de una descarga de radio-frecuencia para producir radicales oxgeno activados, los cuales son muy reactivos y atacan a la materia orgnica a baja temperatura (menos de 100 C), con lo que las prdidas por volatilizacin son mnimas..Combustin con oxgeno: Dentro de estos mtodos, uno de los ms sencillos es el denominado frasco de oxgeno. Consiste en la microcombustin de sustancias orgnicas en un matraz cerrado lleno de oxgeno. Los productos de la combustin se absorben en una disolucin tambin contenida en el matraz y se determinan en ella por el procedimiento adecuado. El mtodo se propuso inicialmente para la determinacin de halgenos, pero posteriormente se ha aplicado para azufre y fsforo.Perlas de brax:Al fundir determinadas sustancias en el extremo de un alambre de platino (o nicromo), se produce una masa vidriosa llamada perla que al estar en contacto con una pequea cantidad de substancia y ser introducida en la flama de un mechero de bunsen, ya sea en la zona oxidante o en la reductora produce una coloracin caracterstica.Las perlas pueden ser divididas en:

Perlas acidas: Son obtenidas con Na2B4O7 10 H2O, conocido como brax; o bien, empleando la sal de fsforo microsmica NaNH4HPO44 H2O. Al fundir el brax, por medio de un alambre, en la flama del mechero se observan primeramente, la fusin acuosa y, posteriormente, la gnea segn la reaccin qumica siguiente.

Na2B4O7 + MeO= 2NaBO2 + MeBO2

NaNH4HPO44 H2O = NaPO3 + 5H2O + NH3

NaPO3 + MeO = NaMePO4

Con la perla transparente, y an caliente, se toma un poco de substancia para analizar y se calienta en la flama hasta llegar a la total disolucin, las observaciones pueden realizarse, tanto en la zona oxidante como en la zona reductora de la flama del mechero.MnO2 + O2 + Na2CO3 = Na2 MnO4 + CO2 (verde)

Cr2O3 + + 2Na2CO3 = 2Na2CrO4 + 2CO2 (amarillo)

Perlas alcalinas: Se obtienen con carbonato de sodio y potasio (K2CO3 o Na2CO3) Son opacas en frio. Se emplean especialmente para investigar el cromo y el manganeso en la flama oxidante o aadiendo unos cristales de KNO3. Las reacciones que se producen para ambos elementos son:

En general la coloracin caracterstica es observada al enfriar la perla, y esta depender de la sal (brax o sal de fosforo) y la zona en la que se llev la reaccin:CatinZona ReductoraZona Oxidante

FeVerdeAmarilla

Ni(sal de fosforo)GrisAmarillaPardaAmarilla

Cu(sal de fosforo)RojaRojaAzulAzul-Verde

Sn(sal de fosforo)RubIncoloraAzul plidoIncolora

PbGrisAmarilla

Cr(sal de fosforo)VerdeVerdeVerdeRoja

MnRosaVioleta

MoVerde VerdeIncoloraVerde

W(sal de fosforo)-Azul -Incolora

AlIncoloraGris

CoAzulAzul

Sb(sal de fosforo)GrisGrisAmarillaIncolora

*Nota: al no especificar la naturaleza del fundente, se denota la obtencin de la misma coloracin con ambas sales .

Mineralizacin:La mineralizacin por va seca permite el procesamiento simultneo de varias muestras con facilidad y tiene alta precisin, salvo en la determinacin e elementos voltiles. El resultado de la mineralizacin por va seca es la obtencin de un residuo inorgnico o mineral, denominado cenizas, cuya cantidad y composicin dependen de la naturaleza del alimento tratado. Los procesos ms comunes para llevar a cabo este tratamiento son: Mineralizacin a temperatura elevada (horno o mufla) Mineralizacin con plasma de oxgeno activo a bajas temperaturas Combustin en frasco de oxgenoMineralizacin a temperatura elevada:Este tratamiento consiste en someter la muestra a temperatura elevada y controlada, empleando un horno o mufla, durante un determinado tiempo, hasta que toda la materia orgnica se haya oxidado a dixido de carbono. Para ello, se deposita la muestra, debidamente pesada, en un recipiente abierto adecuado, generalmente un crisol de porcelana, platino o cuarzo. La forma ms tradicional de evaluar si la mineralizacin ha sido cuantitativa consiste en controlar la variacin del peso de la muestra con el tiempo. Cuando el peso de la muestra permanece constante, se considera que el proceso ha finalizado. El oxgeno de la atmsferaacta como agente oxidante y las cenizas residuales suelen estar constituidas por xidos de metales, sulfatos, fosfatos, silicatos y otras sales poco voltiles. Finalmente, el residuo slido se disuelve se procede al anlisis de los componentes no voltiles.Los aspectos ms importantes a considerar en el proceso de aplicacin de la va seca con la seleccin el material del crisol y la temperatura del horno, que se harn en funcin del analito a determinar y los componentes de la matriz de la muestra. Adems es importante conocer las posibles reacciones de los analitos en las condiciones en las que se lleva a cabo el proceso de mineralizacin, para as poder evitar los riesgos de error ms importantes en esta etapa.Con respecto a la temperatura, se deben aplicar condiciones de compromiso, de manera que sta sea una temperatura lo suficientemente elevada como para que permita una mineralizacin eficaz en un tiempo aceptable, pero que, a la vez, no implique riesgo de prdidas de analtos o compuestos voltiles. La adicin de agentes estabilizantes en determinadas muestras, durante el proceso de mineralizacin, ayuda a minimizar las prdidas tanto por volatilidad como por interaccin por el material de las paredes del crisol.Ensayo en tubos: A) En tubo cerrado: Se realizan colocando el mineral en el fondo de un tubo de vidrio que se somete a un intenso calentamiento. Como consecuencia pueden observarse cambios de color, fusiones, decrepitaciones, desprendimiento de agua (que condensa luego en las paredes ms fras del tubo) o desprendimiento de otros gases con olores y colores caractersticos. Son muy interesantes los sublimados que pueden aparecer en las paredes del tubo y que se relacionan con elementos tales como azufre, arsnico, antimonio o mercurio.Una vez terminado el calentamiento, es conveniente comprobar si el residuo que permanece en el fondo del tubo es magntico, sobre todo si sospechamos la presencia de elementos tales como hierro, cobalto, nquel o titanio.Tambin puede realizarse el mismo ensayo mezclando previamente el mineral con algn fundente, como el bisulfato potsico (previamente seco) que ayuda a descomponerse a ciertos sulfuros.B) En tubo abierto: Se emplea un tubo acodado y abierto por ambos lados,as como se muestra en la siguiente figura.

Figura 1. Ensayo a tubo abierto Se coloca el mineral pulverizado en el mismo codo y se calienta dejando una rama casi horizontal, mientras que la otra permanece inclinada, a modo de chimenea. Con ello se favorece el paso de aire por el mineral caliente (al contrario de lo que ocurre en el tubo cerrado). Las reacciones que tienen lugar son, en muchos casos, similares a las que se dan en tubo cerrado, pero en otros casos, el aporte de oxgeno da lugar a procesos de oxidacin que conducen a diferentes resultados. Es conveniente observar tambin el proceso de enfriamiento, ya que puede haber reacciones reversibles. En los ensayos en tubos se pueden observar los siguientes fenmenos: Cambios de color: Los xidos de estao, cinc y titanio, SnO2, ZnO y TiO2, son blancos en fro y amarillos en caliente. Las sales hidratadas de cobalto, de color rosa, pasan a azul al deshidratarse, dejando finalmente un residuo negro. Asimismo, las sales hidratadas de nquel, de color verde, pasan a amarillo al perder agua de cristalizacin y los Anlisis Cualitativo Inorgnico 7 hidratos de cobre, de color verde o azul, pasan a blancos al deshidratarse y al calcinarlos dejan CuO negro. Desprendimiento de gases o vapores, quedando un residuo slido. En la Tabla 3 se indican algunos gases que pueden desprenderse, as como su origen y posible reconocimiento.Gas o vaporOlorColorOrigenReconocimiento

O2IncoloroInodoroClO3-, ClO4- , NO3- , BrO3- , IO3-Aviva la combustin de una astilla de madera

CO2IncoloroInodoroCO32-, compuestos orgnicosEnturbia agua de barita

N2IncoloroInodoroPb(CN)2, NaNO2+ NH4ClImpide la combustin. No enturbia agua de barita

H2OIncoloroInodoroHidratosCondensa en las partes fras del tubo

AcetonaIncoloraCaractersticoCa(CH3-COO)2 CH3-CO-CH3 + CaCO3Condensa en las partes fras del tubo. Arde con llama bordes violeta.

(CN)2

Incoloro (muy txico)Almendras amargasCianuros y cianocomplejos

HCNIncoloro (muy txico)Almendras amargasCianurosEnturbia una disolucin ntrica de AgNO3

H2SIncoloroCaractersticoSulfhidratosEnnegrece el papel de acetato de plomo

SO2IncoloroPicanteS, S-2, SO3-2,S2O3-2, SO4-2Decolora el papel azul de I2-almidn. Enturbia agua de barita

Cl2Amarillo-verdosoSofocanteCloruros metales nobles cloruros+oxidantesColorea de rosa el papel de fluorescencia+KBr

Br2PardoSofocanteBromuro+oxidantesColor rosa con fluorescencia

I2VioletaSofocanteYoduros+Oxidantes Yodatos+ReductoresVapores violeta. Color azul con almidn

NO2RojoSofocanteNO3- , NO2 -Azul con I- almidn. pH cido

NH3IncoloroPicanteSales amnicasHCl humo blanco. pH bsico

HFIncoloroPicanteFluoruros hidratadosCorroe el vidrio

Tabla 3. Desprendimiento de gases y vaporesFormacin de sublimados. Los sublimados son depsitos que se originan en las partes fras del tubo. Pueden ser blancos (haluros de amonio, cloruros de Hg, Cd, Sn, Pb, As2O3, Sb2O3), As2S3, PbI2, rojo (Sb2S3) o violeta (I2). Volatilidad completa: Puede ser debido a la presencia de compuestos como: H2C2O4 (cido oxlico) + calor > CO + CO2 + H2O NH4NO2 + calor > N2 + 2 H2O NH4Cl + calor > HCl + NH3 Materia orgnica fija. Cuando existe, al calentar se desprende olor empireumtico (a azcar quemado) y queda un residuo negro. Se comprueba que se trata de materia orgnica porque mezclado con CuO y calentando fuertemente, se desprende CO2, que enturbia el agua de barita: C + (CuO) > CO2; CO2 + Ba(OH)2 > BaCO3 + H2OVa hmeda:Opera con la sustancia problema disuelta generalmente en agua o en cidos y emplea reactivos igualmente en solucin. Constituye la base del anlisis qumico cualitativo clsico actual. Los principales procesos y tipos de reaccin que utiliza entre los cuales a veces hay muchos puntos de contacto, son los siguientes:Disolucin de muestras slidas: La mayora de los mtodos separativos y determinativos utilizados en el anlisis qumico, se llevan a cabo en solucin, por lo que las sustancias slidas se deben disolver convenientemente para poner en solucin los elementos de inters. Esta solucin por lo general es acuosa, sobre todo si se trata de materiales inorgnicos. Por otra parte, el hecho de conocer la solubilidad de una muestra, parcial o total, es un dato importante para dilucidar la naturaleza del material.La manera de poner un material en solucin depende fundamentalmente de la naturaleza de la muestra y la caracterstica del componente a determinar. Puede ocurrir que se desee determinar el contenido de Na en una muestra heterognea donde este elemento est contenido solamente en una sal como el NaCl. Entonces, nos debe preocupar nicamente la puesta en solucin del NaCl y en dicha solucin hacer la determinacin correspondiente.Las sustancias empleadas habitualmente como disolventes incluyen: 1. agua 2. cidos concentrados y diluidos 3. mezclas de cidos (agua regia) 4. sustancias slidas (fundentes)Algunos autores denominan disolucin de una muestra, al proceso que utiliza un solvente lquido (generalmente acuoso), y a temperaturas inferiores a los 100 C, para poner en solucin los elementos deseados. Cada sustancia empleada como disolvente se la debe utilizar primero en fro y despus en caliente, y para cuando se trata de cidos, primero diluido y posteriormente concentrado. Si se desea comprobar que se ha disuelto parte del material, se evaporan unas gotas de la solucin obtenida. Si aparece algn depsito quiere decir entonces que efectivamente parte del material se disolvi. Cuando la solucin se ha hecho con cidos concentrados, es necesario eliminar el exceso de cido por cuanto puede ser perjudicial en el procedimiento posterior. ENSAYOS DE SOLUBILIDAD1. Agua Al tratar de disolver una sustancia en agua y posteriormente calentar, adems de observar la disolucin en si, se debe verificar el desprendimiento de gases tales como: O2, H2S, HCl ,HBr, HI, H3N; puede haber, adems, un cambio de pH y formacin de un compuesto insoluble. 2. HCl Algunas sales (y compuestos naturales) desprenden gases cuando son tratados con HCl. Dichas sales provienen de cidos dbiles, como es el caso del CaCO3. Los voltiles producidos en estos casos son CO2, H2S. El reconocimiento de carbonatos en muestras naturales se hace habitualmente por reaccin con HCl, para observar el desprendimiento de CO2. La disolucin con HCl puede producir tambin compuestos insolubles: cloruros de Ag+ , Pb2+, Hg2 2+. En general, el HCl es un buen disolvente de los xidos. 3. HNO3El cido ntrico, adems de disolvente es un agente oxidante muy utilizado y en especial cuando la muestra contiene materia orgnica. El HNO3 es un buen disolvente de los metales por cuanto se combina la accin oxidante y la de cido propiamente dicho.Cu + 2 HNO3 + 2 H+ Cu2+ + 2 NO2 + 2 H2O4. HCl - HNO3 (3 volmenes de HCl 12 M + 1 volumen de HNO3 15 M ) Esta mezcla conocida con el nombre de agua regia, es un importante disolvente de sulfuros metlicos, Au y Pt. Es una combinacin de poder oxidante y complejante, al que se suma el de cido propiamente dicho. En algunos casos se puede reemplazar la accin oxidante del HNO3 por KClO3.Disgregacin: El trmino disgregacin se utiliza para expresar una accin ms enrgica, tanto en relacin a la temperatura y presin, como a la caracterstica de la sustancia empleada en tal caso. Habitualmente se emplean en este procedimiento cidos fuertes concentrados, solos y en mezclas, a temperaturas por encima de los 120, mientras que en el caso de los slidos fundidos, las temperaturas pueden sobrepasar los 1000C. Con ambas sustancias, las cantidades del reactivo empleadas son muy altas. En este trmino se incluye tambin el tratamiento de la muestra con sustancias gaseosas, tal es el caso del uso de Cl2. Tambin corresponde mencionar aqu el uso de sistemas cerrados bajo presin (bombas Parr) donde se utilizan cidos como disgregantes a temperaturas moderadas y elevadas presiones (aproximadamente entre 70 y 100 atm y hasta 300 atm).Disgregacin de residuos insolubles en cidos:En algunos casos puede quedar un residuo insoluble despus de tratar una muestra con agua o cidos. En tal caso debe procederse a una disgregacin, lo que permitir una posterior disolucin en agua o cidos.Hay sustancias a las que inicialmente deben disgregarse en forma enrgica por cuanto el agua o los cidos no tienen efectos sobre ellas. Se incluyen aqu muchas muestras de origen natural (xidos de Al, Fe, Cr, etc y silicatos en general).La disgregacin es un procedimiento por medio del cual, una muestra o residuo insoluble se pone en contacto con otras sustancias slidas, por lo general mezclas salinas, o con cidos fuertes o sus mezclas en condiciones muy enrgicas. En general, los disgregantes son sustancias muy reactivas a lo que se le agrega la accin de la temperatura y en algunos casos de la presin (bombas Parr). En las disgregaciones que utilizan sustancias slidas como fundentes, la efectividad de la operacin se debe a las elevadas temperaturas de la misma, como tambin a la alta concentracin de reactivo.Los fundentes alcalinos (Na2CO3, NaOH, Na2O2), se emplean para disgregar sustancias de naturaleza cida (ej. silicatos).Los fundentes de naturaleza cida (KHSO4) con sustancias alcalinas (Fe2O3).Para las sustancias anfteras, se emplean fundentes cidos y bsicos. Los fundentes oxidantes (Na2O2) se emplean frente a sustancias oxidables (FeO).PRINCIPALES AGENTES DISGREGANTES1. DISGREGACIN ALCALINA I Alcalina simple Disgregante: Na2CO3 o Na2CO3 - K2CO3 ( 1:1 ) Las sustancias que se disgregan en este caso son: sulfatos alcalinos trreos (SrSO4 - BaSO4), silicatos y SiO2, entre otros.Si se emplea Na2CO3, la temperatura de fusin debe sobrepasar los 850 C (punto de fusin del carbonato). En cambio cuando se usa la mezcla Na2CO3 - K2CO3, la temperatura de fusin es 750 C, pues forman un eutctico con ese punto de fusin. Disgregante: KOH - NaOHEstos hidrxidos pueden emplearse como slidos o soluciones concentradas. Las sustancias que se disgregan son: halogenuros de Ag, cianuros, silicatos minerales que no se pueden atacar con mezclas de cidos. II Alcalino-oxidante Disgregante: Na2CO3 + KNO3 ( 5 : 2 ) Na2CO3 + Na2O2 ( 1 : 1 )Con estas sustancias se disgregan: sulfuros y arsenosulfuros, sales de Cr anhidras o calcinadas 2. Disgregacin cidacidos concentrados Se emplean en este caso, H2SO4, HClO4, HCl, HF, solos o mezclados con otros cidos. Las sustancias que se pueden disgregar incluyen: mezclas inorgnicas y orgnicas, fosfatos naturales, carbono, fsforo, fluoruros y fluorsilicatos.El H2SO4 concentrado y en caliente, solo o mezclado con otros cidos (HNO3) se utiliza en la disgregacin de sistemas con materia inorgnica y orgnica, como los materiales biolgicos, para la determinacin de iones metlicos. El ataque se hace en matraces tipo Kjeldahl, calentando directamente a la llama. Este procedimiento es el que se conoce habitualmente como mineralizacin, y es utilizado siempre que hay materia orgnica en cantidades importantes en la muestra. El HClO4 tambin se usa en casos similares solo que al contacto con la materia orgnica puede producir explosiones debido a la liberacin violenta de gases, particularmente CO2. Por tal razn es comn usar inicialmente HNO3 o H2SO4, y una vez eliminado el reductor (materia orgnica ), proseguir el ataque con HClO4. Materiales empleadosCuando se realizan disgregaciones utilizando cidos concentrados en caliente, los elementos apropiados son: Vidrio: si entre los cidos no se encuentra el HF (recordar que este cido ataca el vidrio). La temperatura con este material no debe superar los 500 C (vidrio pyrex ). Tefln: utilizado en sistema abierto (vaso) o cerrado (tipo bomba Parr). Este material es muy importante cuando la disgregacin con cidos emplea HF, ya que a diferencia del vidrio, no es atacado. La temperatura mxima a que se puede usar el tefln es de 250 C, por encima de la cual el material se descompone. Las bombas tipo Parr, son vasos de tefln con tapa hermtica, conjunto al que se le coloca una cubierta de acero inoxidable que posee un cierre a rosca. Las disgregaciones se realizan en medio cido con HF y se utiliza fundamentalmente cuando se desea disolver silicatos. Admite temperaturas de 120 C, aunque hay algunas ms robustas que toleran hasta 250 C. No se deben incluir entre los cidos aquellos que reaccionen con el tefln, cual es el caso del HClO4.Platino: Se puede utilizar con cualquier mezcla cida excepto el agua regia que lo ataca.Entre los crisoles empleados para las fusiones encontramos:Porcelana y cuarzo: disgregaciones con fundentes alcalinos, sean estos oxidantes, reductores o sulfurantes.Platino: (punto de fusin: 1774 C ) se realizan fusiones con Na2CO3; Na2CO3 + K2CO3; Na2CO3 + KNO3. No debe aparecer cloruro en el medio puesto que ataca el Pt por formacin de K2PtCl6. Las disgregaciones cidas con KHSO4 o con cidos concentrados incluyendo el uso de HF, se llevan a cabo tambin en crisoles o cpsulas de Pt. Por su importancia en el anlisis y elevado precio, los crisoles de Pt deben utilizarse con el debido cuidado.

Precipitacin: Formacin de compuestos insolubles coloreados o no, al mezclar disoluciones de las sustancias por cuya reaccin nacen; se lleva a cabo en un tubo de ensayo, en placa de porcelana o sobre papel de filtro segn la tcnica seguida. Este tipo de reaccin lo utilizan un sinfn de ensayos usados tanto para la separacin de iones entre s, como para su identificacin; la variacin apropiada de los factores que sobre ella influyen (pH del medio, formacin de complejos, procesos redox, adicin de disolventes orgnicos, etc.) permite un amplio juego de posibilidades a las que se debe principalmente la actual sistematizacin del anlisis de cationes y de aniones mediante su separacin en grupos y el logro de muchos ensayos especficos.Coloracin y decoloracin: Fundadas en la aparicin o desaparicin de un color; se llevan a cabo en tubo de ensayo, placa de porcelana o papel filtro y menos frecuentemente, sobre fibras textiles. En algunos casos se trata de las mismas reacciones de precipitacin en las que, debido a la dilucin o a otros factores, no se produces ms que una coloracin sin que llegue a rebasarse los ms diversos procesos qumicos de algunos de los cuales son ejemplos los siguientes: Formacin de un compuesto coloreado mediante un proceso redox: reconocimiento de Mn +2 oxidndolo a MnO4 de color violeta. Formacin de complejos de distintas clases con reactivos orgnicos, como la coloracin roja del Fe +2 con fenantrolino, o inorgnicos, como tambin roja de Fe+3 con tiocianato Formacin de lacas con diversos colorantes. Sirvan de ejemplo las que origina el Mg+2 al reaccionar con Magneson 1 o con amarillo de titanio en medio bsico. Decoloraciones, as la del permanganato por muchos reductores para el reconocimiento de estos. Cambios de color, como los que muestran los indicadores cido-base (fenolftalena, rojo de metilo, etc.) al variar el pH del medio operativo.Desprendimientos gaseosos: Un considerable nmero de ensayos se basan en la posibilidad de producir, mediante la adicin de un reactivo, el desprendimiento de un gas cuyo olor o color es caracterstico o cuya reaccionabilidad permite su caracterizacin por uso de una solucin o papel reactivo; as el reconocimiento de NH4+ por el desprendimiento de NH3 que origina en el tratamiento con hidrxido sdico, amonaco que se puede caracterizar por su olor, por su reaccin alcalina al papel indicador de pH o por la mancha negra que produce en un papel de filtro humedecido con sal mercuriosa; o los numerosos desprendimientos que tienen lugar al tratar por un cido fuerte las sales de cidos dbiles y voltiles y que permiten el reconocimiento de los gases desprendidos; sulfuro de hidrgeno de olor tpico, de los sulfuros; anhdrido carbnico y sulfuroso, de carbonatos y sulfitos; vapores nitrosos, pardos, de los nitritos, etc.Mezcla sulfo-ntrica: En este procedimiento se trata la muestra con una cantidad relativamente pequea de cido sulfrico y con cantidades mayores de cido ntrico, hirviendo hasta desprendimiento de humos blancos y densos de SO3. Este tratamiento suele funcionar bastante bien para muestras vegetales, pero puede ser muy lento con tejidos animales.Mezcla ntrico-perclrica: Suele utilizarse una mezcla a partes iguales de cido ntrico (70%) y cido perclrico (72%), hacindola actuar sobre la muestra a tratar calentando con precaucin. Al principio comienza el proceso de oxidacin el cido ntrico, desprendindose humos pardos de vapores nitrosos. Cuando la temperatura alcanza los 150C deber haberse destruido la mayor parte de la materia orgnica fcilmente Introduccin y conceptos generales 17 oxidable, sobre la que actuara violentamente el cido perclrico. El cido perclrico no debe aadirse directamente sobre muestras orgnicas, ya que pueden provocarse explosiones de extraordinaria violencia. Por ello, siempre debe aadirse en primer lugar un exceso de cido ntrico.Catlisis: Este proceso, en el cual una pequea cantidad de una sustancia acta modificando la velocidad de una reaccin se utiliza con frecuencia para la identificacin de la sustancia que provoca el fenmeno, es decir, del catalizador o de los productos de la reaccin formados.Extraccin: Utiliza disolventes orgnicos, no miscibles con agua, para extraer, de soluciones acuosas, sustancias solubles en aquellos; o disolventes miscibles o no, cuando se trata de extraer sustancias en estado slido. De esto ltimo es ejemplo el uso de etanol absoluto para separar nitrato clcico anhidro de sus mezclas con los nitratos de estroncio y bario.La extraccin de soluciones acuosas se aplica tanto a fines separativos variando el disolvente y el pH, como a la mejora de muchas reacciones coloreadas cuya sensibilidad se acrecienta considerablemente merced al aumento de concentracin y variacin de la constante dielctrica del medio originados por la extraccin.Digestin Kjeldahl: Digestin Kjeldahl: Muchos compuestos orgnicos conteniendo nitrgeno pueden determinarse transformando el nitrgeno en sulfato amnico, mediante tratamiento con una mezcla de digestin consistente en cido sulfrico concentrado y sulfato potsico (para aumentar el punto de ebullicin del H2SO4), junto con algn catalizador (mercurio, cobre o selenio). Despus de destruida la materia orgnica se aade hidrxido de sodio para alcalinizar la solucin, y se destila con amoniaco en un exceso de cido clorhdrico estndar. El exceso de cido se contratitula con lcali estndar para determinar la cantidad de amoniaco que se recogi. Si se concela composicin porcentual del nitrgeno en el compuesto de inters se puede calcular la cantidad del compuesto a partir de amoniaco que se determin. ste mtodo es el ms exacto para determinar protenas.Marcha analtica: La marcha analtica es un conjunto de operaciones destinadas a separar, para posteriormente identificar de una forma sistemtica los iones contenidos en una disolucin problema. Existen varias marchas analticas que se pueden seguir para la identificacin de los cationes presentes en una disolucin, porque cada modificacin en el empleo de los reactivos de grupo (reactivos selectivos), conduce a un nuevo sistema analtico. Separacin de cationes:Antes de empezar con la separacin de cationes es necesario separar algunos aniones que pueden provocar interferencia en la marcha analtica.AninInterferenciaSeparacin

F-Formacin de complejos y cloruros insolubles.Por evaporacin con H2SO4.*

CN-Formacin de complejos.Por evaporacin con H2SO4.*

SCN-Formacin de complejos.Por evaporacin con H2SO4.

BO3-3Boratos alcalinoterreos insolubles que se incorporan al grupo del H2S.Por evaporacin con H2SO4 y CH3CH3OH.*

PO4-3Fosfatos alcalinoterreos insolubles que se incorporan al grupo del H2S.Aadiendo ZrCl4 y filtrando el precipitado con HCl.

(COO-)2Formacin de complejos u oxalatos insolubles.1 Evaporacin con H2SO4*2 Evaporacin con HCl+H2O

*Nota: en presencia de MnO4- ClO4- y ClO3-, al evaporar con H2SO4 se puede producir una explosin.

Marcha analtica de metalesdel1er grupo (HCl):Al utilizar como precipitante comn cido clorhdrico diluido los metales precipitantes son: Ag+ Hg+2 y Pb+2. Al adicionar el cido se obtendr un precipitado blanco el cual puede tratarse de las siguientes manera para determinar la naturaleza del catin:CatinReactivoProducto caracterstico

Ag+HNO3KIAg NO3 (precipitado blanco)AgI(precipitado amarillo)

Hg+2NH4OHKINH2HgCl (precipitado negro)HgI2(precipitado rojo bermellon)

Pb+2H2SO4K2CrO4KIPbSO4 (precipitado blanco)PbCrO4 (precipitado blanco)PbI2 (lluvia de oro al calentar)

El liquido filtrado se conserva para pasar a la segunda marcha del cido sulfhdrico.

Marcha analtica de metales del 2do grupo (H2S): El empleo de este cido tiene la ventaja de separar fcilmente los distintos elementos en forma de sulfuros poco solubles, aunque tiene el inconveniente de ser txico si se inhala en grandes cantidades.A la solucin filtrada que proviene del anlisis del primer grupo, se le adiciona H2S en exceso para obtener los sulfuros menos insolubles; se filtra esta solucin y se aade nuevamente H2S, calentando suavemente y diluyendo con aguaen un volumen igual al de la muestra, esto con la finalidad de asegurar una total precipitacin. Una vez obtenido el precipitado se lava de 2 a 4 veces con agua caliente para que nicamente queden los sulfuros metlicos a caracterizar y el filtrado se divide en varias muestras para continuar la marcha:-Hg: El precipitado negro se seca y se mezcla con Na2CO3 seco, se coloca en un tubo de ensaye y se calienta poco a poco. Si se observa el desprendimiento de un sublimado gris la prueba es positiva. Otra forma es aadiendo una solucin de SnCl2 y HCl; la prueba es positiva si se forma un precipitado blanco.-Bi: El residuo se disuelve con HCl y luego con mucho agua; la prueba es positiva si se observa un precipitado blanco. De igual manera se puede el Bi2S3 se puede disolver en una base fuerte, luego al aadir KI se observara un precipitado negro.-Cd: Este sulfuro se caracteriza entre los dems por ser de color amarillo, sin embargo el sulfuro de arsnicopresenta una coloracin parecida, por lo cual es conveniente hacer una segunda prueba se aadiendo KCN y observar la perdida de coloracin para confirmar su presencia.-Cu: El filtrado se evapora casi en su totalidad y luego se disuelve en H2SO4, se aade una base fuerte y si la prueba es positiva, se observar un precipitado Cu(OH)2 azul cielo. De otra manera, al tener el precipitado en solucin y aadir K4[Fe(CN)6], se apreciara una coloracin rojiza si existe la presencia de cobre.-As: El filtrado se calienta con HCl hasta que se evapore el H2S y se obtenga un precipitado de arsnico y azufre, el cual se calentar en un tubo cerrado hasta que el azufre se queme en su totalidad y el sublimado de As2O3 quede en la parte superior del tubo. Este sublimado se disuelve en agua y se adiciona AgNO3, si la coloracin obtenida es amarilla se trata de un estado de oxidacin +3 y se la coloracin es caf se trata del estado de oxidacin +5.-Sb: El filtrado se calienta con HCl hasta que se evapore el H2S, se separa el precipitado y al filtrado se le aade una solucin de Na2S2O3, al observar una coloracin rojiza la prueba se toma como positiva. Otra forma de identificar al antimonio es disolviendo el sulfuro negro en HNO3 y aadir nuevamente H2S; al observa una coloracin rojo ladrillo la prueba se marca positiva.-Sn: El filtrado se calienta con HCl hasta que se evapore el H2S, se separa el precipitado y el filtrado se trata con HgCl2, obteniendo una prueba positiva si se observa la formacin de precipitado blanco. Otra manera es aadir KI, si se observa un cambio de coloracin naranja se confirma la presencia de estao.

Bibliografa: Anlisis inorgnico cualitativo sistemtico, Francisco BuscaronsUbeda& Capitn Vallvey, Editorial Reverte (1986) Experimentacin en qumica analtica , Gallego pic& Rosa GarcinuoMartnez, UNED (2013) Qumica Analtica, Universidad de Salamanca (2012) Claudio Gonzlez Prez, Departamento de Qumica, Nutricin y Bromatologa. http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/QANALCUALITATIVA_1279.pdf Qumica Analtica Cualitativa, F. Burriel Mart., F. Lucena Conde., Ed. Thomson (2008) Tablas Qumicas para Laboratorio e Industria, W. Helbing., A. Burkart., Ed. Revert (1985) Marcha analtica o sistema para la determinacin de cationes y aniones, Antonio Durn A. http://es.slideshare.net/vibare/ud9-operaciones-de-pretratamiento-de-la-muestra Anlisis Inorgnico Cualitativo Sistemtico, L.F. Capitn Vallvey, F. Buscarons, F. Capitn Garca. Editorial Revert, Espaa, 2005. Anlisis Qumico e Instrumental moderno, Harold F. Walton, Jorge Reyes. Editorial Revert. Espaa, 2005. Qumica Orgnica experimental, H. Dupont Durst, George W. , Editorial Revert (2007) Burriel, F. Lucena y S. Arribas., Qumica Analtica Cualitativa. Paraninfo, Madrid (2003) http://greco.fmc.cie.uva.es/mineralogia/contenido/intr_miner5_1.html http://ocw.usal.es/ciencias-experimentales/quimica-analitica/contenidos/CONTENIDOS/12.%20CONCEPTOS%20TEORICOS.pdf