Procedimiento
IDENTIFICACIÓN DE CATIONES METÁLICOS
Para identificar un catión presente en una disolución problema, hay que añadir una disolución que contenga un anión que forme una sal insoluble con él. La aparición de un precipitado más confirmará la presencia de dicho catión en la disolución original.
A.1 FORMACIÓN DE UNA SAL INSOLUBLE POR ADICIÓN DE UNA DISOLUCIÓN DE NaOH.
Añadir 10 gotas de cada una de las disoluciones de los seis cationes que e quieren identificar (nitratos de: Mg, Ni, Cr, Zn, Ag, Pb) en seis tubos de ensayo diferentes.
En vitrina, añadir exclusivamente una gota de una disolución de NaOH 6M a cada tubo. Agitar, observar la reacción que ocurre y anotar los resultados.
1 gota de NaOH
Mg+2
Ni+3
Cr+3
Zn+2
Ag+
Pb+2
Todos los cationes de esta experiencia forman hidróxidos insolubles cuando se adiciona la cantidad junta de NaOH(ac)
Mx (ac) + OH- (ac) --> M(OH) (s)
Mg(OH)2
Ni(OH)3
Cr(OH)3
Zn(OH)2
AgOH
Pn(OH)2
A.2 DISOLUCIÓN DE HIDRÓXIDOS POR ADICIÓN DE EXCESO DE NaOH
3. A continuación, sobre los seis tubos anteriores, añadir 5 gotas más de NaOH 6M a cada tubo. Agitar, observar la reacción que ocurre y anotar los resultados.
Algunos de los hidróxidos insolubles anteriores se disuelven al añadir un exceso de NaOH(ac), y se llaman hidróxidos anfóteros.
Cr(OH)3(s) + OH- (ac) → Cr(OH)3- (ac)
Hidróxidos anfóteros sólidos
Especies en disolución acuosa
Cr(OH)3
Zn(OH)2
Pb(OH)2
Cr(OH)4+
Zn(OH)6+2
Pb(OH)4+3
A.3 REACCIONES CON AMONIACO
1 - Añadir, de 10 gotas de cada una de las disoluciones de los seis cationes que se quieren identificar en seis tubos de ensayo diferentes
2 - En vitrina añadir 10 gotas de amoniaco 6M a cada tubo. Agitar, observar la reacción que ocurre y anotar los resultados
Los cationes Ni 2+ y Ag 2+ reaccionan con amoniaco formando amino complejos solubles en disolución acuosa.
M +n (ac) + xNH3 (ac) → M(NH3) +n (ac)
Aniones solubles en agua: Ni(NH3)42+ y Zn (NH3)42+
Por el contrario los iones Mg2+ Cr3+y Pb 2+ reaccionan con NH3 formando los correspondientes hidróxidos insolubles Mg(OH)2 Cr(OH)2 y Pb(OH)2 Esto es así porque el amoniaco es una base débil que aporta los suficientes hidróxilo para las formación de hidróxidos insolubles, pero no los suficientes como para disolver los hidróxidos anfóteros
B - IDENTIFICACIÓN DE LOS ANIONES CLORURO , CL- , YODURO I- , Y SULFATO SO4-
Para identificar un anión, presente en una disolución problema, hay que añadir un catión ( como sal soluble en agua ) que forme una sal insoluble con él. La aparición de un precipitado nos confirmará la presencia de dicho anión en la disolución original.
B.1 IDENTIFICACIÓN DE LOS ANIONES CLORURO Y YODURO
Tomar 4 tubos de ensayo limpios. Añadir 10 gotas de una disolución de cloruro de sodio a los tubos 1 y 2.
Añadir 10 gotas de una disolución de yoduro de sodio al tubo 3, y 5 gotas de la misma disolución al tubi 4. A este último adicionarle además 5 ml de agua.
Adicionar 10 gotas de nitrato de plata a tubos 1 y 3. Agitar y observar si se forma precipitado.
Adicionar 10 gotas de nitrato de tubo al tubo 2 y 5 gotas de la misma disolución al tubo 4. Agitar y observar si se forma precipitado.
A continuación calentar los cuatro tubos al baño maria. observar que sales se disuelven y cuáles no.
Decantar el líquido del tubo 1 y añadir NH3 sobre el sólido hasta que se disuelva.
Adicionar, al tubo anterior, 5 gotas de NaI y observar si se forma precipitado.
Decantar el líquido del tubo 3 y añadir 10 gotas de NH3 sobre el sólido y observar si se disuelve.
Los aniones Cl- y I- reaccionan con los cationes con Ag+ y Pb 2+ formando los correspondientes haluros, cloruro de plata, cloruro de plomo y yoduro de plata, insolubles en agua.
Los dos haluros de plomo son solubles en agua caliente, pero los haluros de plata no. Esto permite diferenciar entre haluros de plomo y de plata.
También es útil para identificar los cationes de Ag+ y Pb2+ mediante na sal que contenga iones Cl- y I-.
B.2.‐ IDENTIFICACIÓN DEL ANIÓN SULFATO.
1.‐ Tomar dos tubos de ensayo limpios. Añadir 10 gotas de una disolución de sulfato de sodio a cada tubo.
2.‐ Adicionar 10 gotas de nitrato de plata al tubo 1. Agitar y observar. ¿Se forma un precipitado?
3.‐ Adicionar 10 gotas de nitrato de plomo al tubo 2. Agitar y observar. ¿Se forma un precipitado?
3.‐ Calentar el tubo 2 al baño maría. ¿Se disuelve el sólido en caliente?
4.‐ Decantar el líquido del tubo 2 y añadir gota a gota una disolución de NaOH(ac) 6M al sólido. ¿Se disuelve el sólido? Escriba la reacción química que ha tenido lugar.
Escribir las reacciones y anotar los resultados
Hay diversas características que nos permiten diferenciar el anión sulfato de cloruros y yoduros:
1.‐ El sulfato de plata es soluble en agua.
2.‐ El sulfato de plomo es insoluble en agua, y no se disuelve en agua caliente, a diferencia de PbCl2 y PbI2.
3. El PbSO4(s) se disuelve en exceso de NaOH(ac).
PbSO4(s) + OH¯(ac) Pb(OH)4 = (ac)
B.3.‐ IDENTIFICACIÓN DEL CATIÓN Y DEL ANIÓN DE UNA MUESTRA PROBLEMA. Terminados los ensayos anteriores, el alumno recibirá una muestra que contiene una disolución de una sal desconocida compuesta por un catión (Mg+2, Ni+2, Cr+3, Zn+2, Ag+ o Pb+2) y un anión (Cl¯, I¯ o SO4 = ).
Debe investigar y llegar a conocer el catión y el anión que contiene la sal.
PROCEDIMIENTO:
‐ No realice ningún ensayo directamente en el tubo que contiene la muestra problema.
‐ Tome pequeñas porciones de la muestra original, unas 10 gotas, y viértalas sobre un tubo de ensayo limpio para realizar los ensayos de identificación de cationes y aniones. Realice tantos ensayos como considere oportuno.
‐ Detalle las experiencias realizadas y escriba las reacciones químicas correspondientes
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