Informe de quimica. PRACTICA N°5: GRUPO IV DE CATIONES

PRACTICA N°5:

 GRUPO IV DE CATIONES

1. OBJETIVOS:

• Identificación de los cationes: Ca2+; Sr2+; Ba2+; Mg2+.

1. FUNDAMENTOS TEORICOS:

        Estos cationes se encuentran en el mismo grupo de la tabla periódica (IIA), y por lo tanto tienen la misma valencia, similares propiedades químicas y un comportamiento igual a los compuestos que actúan como reactivo.

        Los cuatro cationes precipitan en un medio fuertemente amoniacal, siendo el agente precipitante el fosfatomonoácido de amonio (NH4)2HPO4, también se puede usar el (NH4)2CO3 como agente precipitante, pero en este caso no precipita el carbonato de magnesio MgCO3, debido a que parte del ion amonio reacciona con el ion carbonato formando el ion carbonato monoácido, con lo cual se disminuye la concentración de iones carbonatos a un punto en que no alcanza el Kps para la sal correspondiente, quedando por lo tanto el ion magnesio en solución. La reacción es la siguiente:

                        N           +      C    →    HC   +   NH3[pic 4][pic 5][pic 6]

        Para la precipitación del bario se disuelve a los fosfatos del grupo con ácido acético y se precipita al bario en forma de cromato de bario. Los cromatos de calcio y estroncio no precipitan porque no alcanzan su Kps. El ion Magnesio no reacciona con el ion cromato del K2CrO4, permaneciendo en solución, así como los demás iones de calcio y estroncio.

Para la separación de estroncio, se precipita a los tres cationes restantes en forma de fosfatos, se disuelve con ácido acético y se precipita al estroncio en forma de sulfato de estroncio. El sulfato de calcio no precipita porque no alcanza su Kps, y el ion magnesio no reacciona con el anión del sulfato de amonio. Para la separación de los iones de calcio y magnesio que se encuentren en solución se precipita al calcio en forma de oxalato de calcio, permaneciendo el ion magnesio en solución.

Calcio (Ca+2)

Químicamente es un elemento normal, alcalino térreo, que da lugar a compuestos esencialmente iónicos, que en estado sólido son blancos. Geoquímicamente es un elemento litófilo. Por su abundancia es mayoritario. En un diagrama Harker podemos observar que la tendencia de su distribución tiene pendiente negativa con el progreso del evento magmático, de Anortita a Albita. En la serie discontinua segrega como Clinopiroxenos y Anfíboles.

Estroncio (Sr+2) y Bario (Ba+2)

Químicamente son elementos normales, alcalino-térreos. Geoquímicamente son litófilos, por su afinidad con las fases silicatadas. Por su abundancia son trazas o vestigios, dispersos, tienen propiedades diadósicas con elementos mayoritarios. El Sr+2 es diádoco del Ca+2 y del K+1. El Ba+2 sustituye al K+1. El potencial iónico, φ, es menor a 3, es decir, hidrosoluble, por lo tanto en medios supergénicos permanece en solución.

Magnesio (Mg+2)

Químicamente es un elemento normal, alcalino-térreo, por lo cual forma compuestos de carácter preferentemente iónico.

Geoquímicamente es un elemento litófilo y por su abundancia es mayoritario, aunque el menos abundante de los mayoritarios.

En el proceso magmático segrega en la serie discontinua formando los minerales máficos junto con el Fe+2 del cual es diádoco.

En el proceso sedimentario el Mg+2 es un ion hidrosoluble ya que su < 3, por lo tanto está soluble en el medio acuoso.

Reacciones a la llama

 Los cationes de 4to grupo dan coloración a la llama cuando se volatilizan estos iones en solución, por medio del calentamiento de gotas de la misma, sostenidas por un alambre de Platino (Pt) sobre la llama del mechero. Los colores que aparecen son consecuencia de los saltos electrónicos que se producen entre sus niveles energéticos. De este modo se observa:

1. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS:

...