Marcha Analítica de cationes

^[1] 1. INTRODUCCIÓN

Marcha Analítica de cationes

Stefany Cabezas1,Danilo Guano2; Pablo Jacome3 ; Mena, Dayana4; Oscar Valera5 

1Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria, Quito, Ecuador

Resumen:  Se realizó un análisis cualitativo para identificar los cationes del grupo IA Y IIA. La higroscopicidad es la capacidad que tiene algunos solidos de absorber la humedad del medio.   Se colocó tres solidos (KOH, Ca (NO3)2, Fe (NO3)3*9H2O), donde se observó un cambio en el compuesto de hidróxido de potasio (KOH) pasó de un estado sólido a un acuoso los demás compuestos no presentaron alteraciones. Se prosiguió con  el ensayo a la llama con diferentes soluciones acuosas,  se verifico la presencia de los cationes al exponerlos a la llama. El análisis del segundo grupo de cationes consistió en colocar en una solución tres cationes Ca2+, Ba 2+ y Sr 2+  con lo cual se preparó una solución luego de bullir y se agregó , se filtró la solución y se diluyó el precipitado en ácido acético luego se le añadió una solución de cromato de potasio .) y se hizo un ensayo a la llama de color verde  indicando la presencia de Ba2+, para el catión Ca2+ se lo hizo mediante un ensayo a la llama obteniendo una coloración roja amarillenta, en tanto el catión Sr2+   presento una coloración rojo carmín.[pic 1][pic 2]

Palabras clave: higroscopicidad, análisis cualitativo, ensayo a la llama, grupo I A y IIA.

La química analítica es el estudio de la composición de un objeto. Se basa en cuantificar cada componente presente en la muestra a esto se le da el nombre de química Analítica cuantitativa aunque no hay q dejar a un lado la parte cualitativa ya que ayuda a analizar si está presente una sustancia en la materia (Douglas, 2002 p.1).

El estudio de las precipitaciones de los cationes lo hace la química analítica cualitativa mediante dos vías: vía húmeda que consiste en la coloración con otros compuestos químicos y la vía seca que es el  ensayo a la llama (Vogel, 1991 p.232).

En un análisis cualitativo se debe tomar en cuenta 4 apartados: 1.como realizar; 2.tener un amplio conocimiento de los reactivos a usar; 3.tener una idea de la reacción que se va a producir ; 4.entender la marcha analítica (Fresenius, 1983 p.8).

La familia 1A de los cationes se caracterizan fundamentalmente porque los precipitados son de color blanco en su gran mayoría excepto cuando reaccionan con acetatos ya que proporciona un color amarillento; poseen 1 o 2 electrones en su última capa por lo que tienen la tendencia a ceder dichos electrones de valencia (Reboiras, 2008 p.343).

El segundo grupo de cationes está conformado por: calcio; para identificarlo se utiliza hidróxido de sodio si existe un precipitado de color violeta hay presencia de calcio. Estroncio; para verificar la presencia se utiliza ácido clorhídrico si se hace transparente  existe el catión. Bario; para identificarlo se utiliza ácido clorhídrico pero a diferencia del estroncio debe formar un precipitado de color rojo (Burriel, 2008 p.706).

Este último grupo tiene una propiedad la cual le hace reaccionar fácilmente con el agua esto es ocasionada  por la baja ionización. Los cationes calcio, estroncio y bario son violentos al contrario que el magnesio que se le considera dentro del primer grupo (Brown, 2004 p.260).

La definición de marcha analítica es todo mecanismo el cual permite separar e identificar especies químicas reuniéndolas por las características específicas de cada elemento en contacto con un disolvente o reactivo (Gutiérrez, 1985 p. 249).

Las sustancias que son capaces de absorber humedad del ambiente con mucha facilidad se llaman sustancias higroscópicas. La mayor parte de sustancias cuando se encuentran pulverizadas tienden a absorber el agua del aire; como por ejemplo el azúcar al recibir la humedad del aire forma terrones (Daub, 1996 p.350).

También existen otras sustancias que absorben agua del ambiente pero estas absorben hasta formar una solución y se las llaman sustancias delicuescentes. Una sustancia delicuescente es una sustancia higroscópica pero no todas las higroscópicas pueden ser delicuescentes (Manahan, 2007 p.2).

Un ejemplo en la industria de una sustancia higroscópica es la glicerina que se utiliza como anticongelante en la obtención de productos farmacéuticos y cosméticos y la humectación del cigarrillo (Weissermel, 1991 p.283). El objetivo de la práctica es identificar y reconocer los cationes de las primeras familias mediante precipitaciones y ensayos a la llama.

2. METODOLOGÍA

Se prepararon soluciones acuosas de NaCl, KCl, LiCl, , ,  y . Las mismas que Se las expusieron a la llama de un mechero y se observaron los cambios. Se mantuvieron pequeñas cantidades de muestras solidas de KOH,  ,  al ambiente por al menos una hora.[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Se preparó una solución con iones de calcio , bario ( y estroncio () para su determinación mediante una marcha analítica. A esta solución se le añadieron 5 ml de hidróxido de amonio (). Luego se añadió una solución de carbonato de sodio () y se filtró la solución resultante. Se diluyó el precipitado en ácido acético diluido y se calentó la dilución resultante antes de que se añadiera una solución de cromato de potasio .)[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

 La solución resultante de coloración amarilla se filtró y el precipitado se diluyó con agua caliente y ácido clorhídrico (HCl) para ser llevado a la llama, mientras que al filtrado se le añadió una solución de  y otra . Esta última solución se separó en dos porciones desiguales. A la mayor se le añadió una solución de sulfato de amonio a ebullición  ). Después de enfriarse, se filtró y el precipitado se usó para determinar el estroncio ().[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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