MARCHA ANALTICA DE CATIONES: GRUPO II-ABi+3 , Cu +2 , Cd +2 , Hg +2 , Sb+3 , Sn+2 , Sn+4I. OBJETIVO :a. Reconocer e identificar los cationes del Grupo IIb. Reconocer el reactivo de grupo.

II. INFORMACION TEORICA:

1. El reactivo del Grupo II de cationes, es el H2S en medio acido, a un pH de 0, 5 y una concentracin de iones hidronio 0,3M (de HCl especficamente). Estas concentraciones deben ser exactas, porque en caso contrario, la concentracin de iones sulfuro pueden disminuir y luego algunos sulfuros del grupo II parcialmente solubles, pueden no precipitar o hacerlo parcialmente.Si la concentracin de iones hidronio es menor que 0,3M, podran llegar a precipitar los sulfuro del grupo III de cationes, es decir de forma sulfuro y soluble en soluciones de acido diluido.

2. Los sulfuros de este grupo son fcilmente solubles en HNO3 diluido, debido a que la concentracin de iones sulfuro baja al ser oxidados a S (elemental).

CuS + 2 HNO3 + 8H+ 3Cu+2 + 2NO + 4H2O+ S

3. En los anlisis prcticos de minerales y otros compuestos, es recomendable tener presente el comportamiento de estos elementos con respecto a las bases:

a. Solubles en NH4OH : Cu+2 , Cd+2 b. Solubles en NaOH : Pb+2 , Sb+3 , Sb+5 , Sn+2 , Sn+4 c. Insolubles en ambos : Hg+2 , Bi+3

4. La separacin de algunos de los iones, por su propiedad de formar oxi cloruros con el agua:

Sb+3, Bi+3 El Sb+5b solo forma estos compuestos, cuando se encuentra en grandes volmenes y algunos autores opinan que solo en pequeas cantidades de agua se realiza esta precipitacin.

5. La separacin utilizando bases, solo se realiza cuando los iones se encuentran en cantidades de semi micro o macro y en sales puras.III.-PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

Gradilla con tubos de ensayo Pinza de Madera Piceta con agua destilada Varilla de vidrio Guantes Bao mara Pro-pipeta Papel tornasol

REACTIVOS Sol. NaOH 6M Sol. NaOH 1M Sol. HC 2H 3 O2 6M Sol. K4 [Fe (CN)6 ] 0.5M Sol. H2SO4 6M NH4OH 1M NH4OH 6M Sol. Na 2Sn O2 0,25 M Sol. KCN 0,25 M Sol. Sn Cl2 0,25 M Sol. HCl 12M Sol. KNO2 6M

PROCEDIMIENTOIDENTIFICACIN DEL IN Cu+2

Utilizaremos 2 tubos de ensayo donde se mezclaran los reactivos.

PRIMER TUBO DE ENSAYO

Agregaremos 10 gotas de CuSO4 nuestra muestra patrn.

Aadimos 2 gotas de NaOH (1M) y agitamos formndose una solucin coloidal, mediantemente celeste con precipitado.

Aadimos 5 gotas de NaOH (6M) y agitamos la solucin; se formara mas soluble, presenta partculas menos comprimidas y un color mas celeste con precipitados.

Llevamos a bao mara y agitamos y la solucin se forma aun mas soluble, las partculas se han comprimido sin embargo el color celeste se mantiene con precipitado.

SEGUNDO TUBO DE ENSAYO

Agregamos 10 gotas de CuSO4 nuestra muestra patrn.

Aadimos 15 gotas de NH4OH (1M) agito con lo que logramos un PH alcalino formndose

una solucin ligeramente coloidal, sin partculas suspendidas en el tubo y con precipitado y presenta un color celeste claro lechoso, el PH lo medimos con papel tornasol.

Aadimos 6 gotas de NH4OH (15M) y agitamos, la solucin se vuelve soluble ligeramente transparente y se forma un complejo (Complejo Hexacianocuprato III) y presenta un color azul.

Primer y Segundo tubo de ensayo

Mezclamos el primer tubo con el segundo tubo y la solucin resultante soluble (ligeramente coloidal opaco) con precipitado y presenta un color celeste ciano.

Acidificamos ligeramente con 17 gotas de CH3COOH (6M) que verificaremos con el papel tornasol: la solucin es soluble sin precipitado y con un color turquesa transparente.

Finalmente aadimos 4 gotas de K4(Fe(CN)6) (0.5M) formndose el ion Hexacianoferrato II por lo que la solucin presenta un color azul o rojo ladrillo. En este caso, presenta un color mostaza, amarillento y una parte color verdoso. Lo que indica la presencia del ion Cu+2.

Identificacin del ion Cd+2

Lo podemos identificar por 2 vas, que a continuacin detallaremos utilizando 2 tubos de ensayo.

Primer tubo de ensayo

Agregamos 10 gotas de CdCl2 nuestra muestra patrn. Aadimos 2 gotas de NaOH (1M) y agitamos; la solucin presenta precipitado y es ligeramente lechosa.

Aadimos 5 gotas de NaOH (6M) y agitamos, la solucin se forma lechosa con precipitado. Acidificamos agregando 10 gotas de H2SO4 y agitamos por lo que la solucin es totalmente transparente y soluble y sin precipitado. La acides la identificamos con el papel tornasol.

Finalmente aadimos de K4(Fe(CN)6) y agitamos la solucin final se forma soluble de color amarillo formando precipitado CdS identificndose asi el ion Cd+2.

Segundo tubo de ensayo Aadimos 10 gotas de CdCl2 nuestra muestra patrn. Aadimos 3 gotas de NH4OH (1M) y agitamos, la solucin se forma lechosa medianamente coloidal con precipitado. Aadimos 5 gotas de NH4OH (5M) y agitamos la solucin presente es transparente sin precipitado. Aadimos 5 gotas de KCN (0.25M) y agitamos, la solucin aun es transparente y sin precipitado, sin embargo se forma un complejo (Complejo Hexianocadmiato II) (Cd(CN)6)-4) Finalmente aadimos 3 gotas de Na2S (ac) y agitamos, la solucin final obtenida es soluble y presentara una parte transparente y otra de color amarillo (la del precipitado CdS) identificndose as el in Cd+2.

IV. Situaciones problemticas1.- Cul es el reactivo de grupo?, y el valor de pH en el cual se desarrollaran los iones?El reactivo del grupo II de cationes, es el H2S (sulfuro de hidrgeno) en medio cido, a un pH de 0.5 y una concentracin de iones de hidronio 0,3 M (de HCl especficamente).

2.- En la literatura, nos indican trabajar: haciendo burbujear sulfuro de hidrgeno gaseoso (o solucin acuosa saturada). Pero, dadas las condiciones de nuestro laboratorio de trabajo, con qu reactivos se trabaj?Se trabajo con NaOH 1M y 6M; con NH4OH 1M y 15M. Estos fueron los principales reactivos, con estos en baja concentracin se vio presencia de precipitado.

3.-Escriba las reacciones qumicas al adicionar gotas de ion sulfuro en los tubos de ensayo que contena: ion bismuto, ion cobre y ion cadmio.Se tiene Cd(CN)2 y se adicionan gotas de H2S:Cd+2(CN) 2-1 + H2+1S-2 Cd+2S-2 + 2HCN

4.-Complete la siguiente tablaCatinAdicionar gotas NaOH: R.Q.Adicionar gotas de NH4OH: R. Q.Observaciones

Cu+2

CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2NaOH a 1M

CuSO4+2NaOHCu(OH)2+(NH4)2SO4NH4OH a 1MEn el primer caso hay presencia de precipitado y hay un color azul. En el segundo tambin hay presencia de precipitado pero es de color celeste.

Cu+2

CuSO4+2NaOH>Na2SO4+Cu(OH)2NaOH a 6M

CuSO4+2NH4OHCu(OH)2+(NH4)2SO4 NH4OH a 15MEn el primer caso al ser mayor la concentracin hay un aumento de solubilidad, el color es mas azul. En el segundo la solucin se vuelve azul violeta y se vuelve un complejo.

Cd+2

CdCl2+2NaOH ->2NaCl + Cd(OH)2NaOH a 1M

CdCl2+2NH4OH Cd(OH)2 + 2(NH4)Cl NH4OH a 1MEn el primer caso se observa una solucin turbia en la cual hay presencia de precipitados. En el segundo se observa un color blanco opaco, bastante precipitado.

Cd+2

CdCl2+2NaOH ->2NaCl + Cd(OH)2NaOH a 6M

CdCl2+2NH4OH Cd(OH)2 + 2(NH4)Cl NH4OH a 15MEn el primero la solucin se vuelve ms turbia, hay menos precipitado. En el segundo se vuelve transparente, eso indica que no hay precipitado.

5.- Complete la siguiente tabla:PrecipitadoKpsSolubilidadQuin precipita primero?

CuS1 x 10-440.12Precipita segundo

CdS1,4 x 10-281.18X10-14Precipita primero

V.- CONCLUSIONES Por variacin del pH 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 acido se produce un efecto del ion comn, disminuye la concentracin del ion comn, disminuyela concentracin anin S-2 y solo precipitan a pH acido los sulfuros ms insoluble, que son los sulfuros de los denominados Grupos I y II DE LA MARCHA ANALITICA.

Enmascaramiento de Cationes, el Cu+2 y Cd+2 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)4-2 y Cd(CN)4-2, ambos incoloros. Si aadimos H2S entonces el Cu(CN)4-2no reacciona, ya que es mjuy estable; sin embargo, el Cd(CN)4-2 es menos estable, reacciona con el H2S y origina CdS (amarillo).

Los aniones ms frecuentes en un laboratorio no se pueden separar de forma tan clara como los cationes. La mayor parte de veces se van identificar de forma directa, mientras que otros se van a separar en grandes grupos precipitando con cationes y, a partir de estos precipitados, se identifican esos aniones. Sin embargo, en laboratorio es bastante ms difcil analizar los aniones presentes que los cationes.

VI.- APORTE AMBIENTALEfecto Ambiental del Cadmio De forma natural en grandes cantidades de cadmio son liberadas al ambiente, sobre 25000 toneladas al ao. La mitad de este cadmio es liberado en los ros a travs de la descomposicin de rocas, tambin es liberado al aire a travs de incendios forestales y volcanes. El resto es liberado por las actividades humanas como es la manufacturacin.Las aguas residuales con cadmio, procedentes mayoritariamente de las industrias terminan en suelos. Las causas de estas corrientes de residuos son, por ejemplo, la produccin del zinc, minerales de fosfatos y las bioindustrias del estircol. El cadmio de las corrientes residuales puede tambin entrar en el aire a travs de la quema de residuos urbanos y la quema de combustibles fsiles.Abundancia del CadmioEs un elemento escaso en la corteza terrestre. Las minas de cadmio son difciles de encontrar, y suelen estar en pequeas cantidades. Suele sustituir al Zinc en sus minerales debido a su parecido qumico. Se obtiene generalmente como subproducto; el cadmio se separa del Zinc precipitndolo con sulfatos o mediante destilacin. Generalmente el Zinc y el Cadmio estn en sus minerales como sulfuros, al tostarlos se obtiene una mezcla de xidos y sulfatos, y el cadmio se separa aprovechando la mayor facilidad para reducirlo.Efectos en la SaludUna exposicin a niveles significativamente alta ocurren cuando la gente fuma. El humo del tabaco transporta el cadmio a los pulmones. Cuando la gente respira el cadmio, este puede daar severamente los pulmones. Esto puede incluso causar la muerte. Otros efectos hacia la salud que pueden ser causados por el cadmio son: Diarreas, dolor de estmago y vmitos severos. Debilitamiento seo Fallos en la reproduccin y posibilidad incluso de infertilidad Daos al sistema nervioso central Dao al sistema inmune Desordenes psicolgicos Posible dao en el ADN o desarrollo de cncer

VII.- BIBLIOGRAFA CALDERON S. 2010. Manual de Laboratorio de Qumica. 3ra Edicin. 146 pp. http://catedras.quimica. Unlp.edu.cir http://www.ciens.ucv.ve http://www.udm.es

Alexiev V.N. (1975). Semimicroanlisis Qumico Cualitativo. Editorial Mir-Mosc. Vogel Arthur (1979). Qumica Analtica Cualitativa. Editorial Kapelusz. S.A. Sexta edicin. Buenos Aires. Fritz Feigl-Vinzenz Anger (1980). Prueba a la gota en Anlisis Inorgnico. Editorial El Manual Moderno, S.A. Mxico. Sook-West- Holler (2005). Fundamentos de Qumica Analtica. Editorial Thomson. 8 a. edicin. Impreso en Mxico. Hamilton-Simpson-Ellis. (1988). Clculos de Qumica Analtica. Sptima edicin. Editorial Mc. Graw Hill. Bogot. Buenos Aires.