Identificacion De Cationes Grupo-III

Marcha Analítica

El método ideal para la determinación de la presencia de un cierto ión en una solución, consiste en utilizar reactivos específicos de dicho ión, Con el fin de utilizar el mínimo número de reactivos y que además no se produzcan interferencias, se desarrollaron las Marchas Analíticas, ya sea de aniones o cationes.

IDENTIFICACION DE CATIONES DEL GRUPO III

Para el procedimiento para la identificación de cationes es más largo que el de aniones, ya que primero se precipita cada grupo después se separan los cationes entre si y se identifican, sin embargo pata la identificación de aniones se trabaja directamente sobre la muestra con reactivos analíticos específicos que reaccionan con el anión de interés.

Los cationes de este grupo no son precipitados por los reactivos de grupo correspondientes a los grupos I y II pero son precipitados, en solución alcalinizada con hidróxido de amonio, en presencia de cloruro de amonio por sulfuro de amonio. Estos cationes con excepción del aluminio y cromo que son precipitados como hidróxidos debido a la hidrólisis total de sus sulfuros en solución acuosa, precipitan como sulfuros. El hierro, aluminio y cromo son precipitados como hidróxidos por la solución de hidróxido de amonio en presencia de cloruro de amonio, mientras que los otros metales del grupo permanecen en solución y pueden ser precipitados después por el sulfuro de amonio. Por eso es común subdividir este grupo en el grupo del hierro (hierro, aluminio y cromo) o grupo IIIA y en el grupo de Zinc (níquel, cobalto, manganeso y zinc) o grupo IIIB

Obtener la separación e identificar cada uno de los cationes del tercer grupo:

Fe2+, Ni2+, Ca2+, Al3+, Cr3+, Mn2+ y Zn2+

A la disolución que contiene los cationes del Grupo III y siguientes le añadimos NH3 y NH4Cl, precipitando los cationes del Grupo IIIA: Fe (OH)3 (rojo), Al(OH)3 (blanco), Cr(OH)3 (verde).

Para identificar los cationes del Grupo IIIA se añade 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 añade KSCN (si existe hierro se origina un precipitado de color rojo escarlata intenso), y al la otra porción se le añade K4(CN6)Fe (si existe hierro se forma un precipitado de color azul oscuro azul de prusia). A la disolución que contiene el aluminio y el cromo añadimos HCl hasta pH neutro; a continuación se le añade NH3 y precipita Al(OH)3; para poder verse esta disolución se le echa rojo Congo, añadimos HCl, el rojo Congo pasa a color azul, añadimos NH3, el rojo Congo azul vuelve a ser rojo y el Al(OH)3 se vuelve rojo.

Sobre la disolución 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 marrón de MnO2. Para reconocer el zinc se trata con H2S dando un precipitado blanco de ZnS; también 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 básico y después echamos dimetilglioxima; si existe Ni2+ se forma un precipitado rosa. Para el Co2+ primero se neutraliza con NH3, se tampona con ácido acético y acetato de sodio junto con KSCN; si agregamos acetona la fase acetónica toma un color azul.

• GRUPO DEL HIERRO (grupo IIIA)

Hierro, Fe

El hierro puro es un metal blanco plateado, tenaz y dúctil. El hierro se disuelve en ácido clorhídrico concentrado o diluido y en ácido sulfúrico diluido con desprendimiento de hidrógeno y formación de sal ferrosa, con ácido sulfúrico concentrado y caliente se produce dióxido de azufre y sulfato férrico. Con ácido nítrico diluido en frio se obtienen los nitratos ferrosos y de amonio, mientras que con ácido más concentrado se produce sal férrica y el óxido nitroso u óxido nítrico, según sean las condiciones experimentales.

El ácido nítrico concentrado no reacciona con ácido nítrico diluido ni desplaza el cobre de una solución de sal de cobre.

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

Fe H2SO4 (dil.) FeSO4 + H2

2Fe +6H2SO4 (conc.) Fe2 (SO4)3 + 6H2O + 3SO2

4Fe + 10HNO3 (frio, dil.) 4Fe (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Fe + 4HNO3 (conc.) Fe (NO3)3 + NO + 2H2O

4Fe + 10HNO3 4Fe (NO3)2 + N2O + 5H2O

El hierro forma dos series importantes de sales: las sales ferrosas que provienen del óxido ferroso, FeO, en las que el metal es divalente, y las sales férricas provienen del óxido férrico, Fe2O3, que contienen hierro trivalente.

Aluminio, Al

El aluminio es un metal blanco, dúctil y maleable, su polvo es gris. El ácido nítrico hace pasivo al metal, lo que puede ser debido a la formación de una película protectora de óxido. Se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico (diluido o concentrado) con desprendimiento de hidrógeno. Con hidróxidos alcalinos se forma una solución de aluminato.

2Al + 4H2SO4 Al2 (SO4)3 +SO2 + 2H2O

2Al + 6HCl 2AlCl2 + 3H2

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

El aluminio forma solamente una serie de sales que provienen del óxido, Al2O3

Cromo, Cr

El cromo es un metal blanco, cristalino, es poco dúctil y maleable. El metal es soluble en ácido clorhídrico produciendo un cloruro cromoso, CrCl2, azul en ausencia de aire, pues si no se forma el cloruro crómico, CrCl3, se desprende hidrógeno.

El acido sulfúrico diluido reacciona en forma similar formando sulfato cromoso, CrSO4, en ausencia de aire y sulfato crómico, Cr2 (SO4)3, en presencia del aire. El ácido sulfúrico concentrado y el nítrico concentrado o diluido motivan la pasividad del metal.

• GRUPO DEL ZINC (grupo IIIB)

Cobalto, Co

El cobalto es un metal magnético de color gris acerado. Se disuelve lentamente en ácido sulfúrico o clorhídrico diluido en caliente, y más rápidamente en ácido

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