Marcha De Cationes

MARCHA ANALITICA DE CATIONES DEL IV GRUPO

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Los fenómenos de precipitación y disolución son de suma importancia en los procesos de tratamiento de las aguas de uso industrial, ya que el agua de lluvia al caer puede disolver sustancias minerales de la tierra. La contaminación del agua puede acrecentarse además con ácidos procedentes de la descomposición de materias orgánicas, residuos industriales y aguas sépticas descargadas en lagos y ríos. Por lo que los principales fines perseguidos con el tratamiento del agua de alimentación a los equipos o procesos industriales consisten en quitar las materias solubles y en suspensión, así como la eliminación de los gases.

Todo esto es necesario, entre otras cosas para evitar la formación de incrustaciones sobre las superficies de calentamiento del agua y para proteger contra la corrosión los metales de las calderas, recuperadores y tuberías.

INTRODUCCIÓN

Existen varios procedimientos analíticos, los cuales se basan prácticamente en el mismo principio: los iones se precipitan de la muestra en análisis con un reactivo de grupo. Luego, por medio de la filtración, se separan los iones precipitados de los iones solubles. En este procedimiento los iones presentes en la muestra que se está analizando se separan en dos partes: precipitado y filtrado. Utilizando los reactivos selectivos y adecuados, la presencia de los iones tanto en el precipitado como en el filtrado puede ser perfectamente demostrada.

Sin embargo se puede decir que ninguno de los procedimientos anteriores es ideal. En cada procedimiento analítico se requiere poseer conocimientos acerca de las reacciones de los cationes más importantes y tener mucho cuidado al efectuar las operaciones de separación e identificación.

Los cationes del grupo IV, están representados por el Calcio, Bario y Estroncio (Ca2+, Ba2+, Sr2+). Los tres son elementos alcalinotérreos. El reactivo del grupo es el carbonato amónico en presencia de hidróxido amónico y cloruro amónico. Cuando están presentes impurezas de NiS, primero se trata la solución con ácido acético y acetato sódico; se filtran las impurezas y la solución se precipita con el reactivo del grupo IV.

OBJETIVO

El objetivo principal que se pretende lograr en éste experimento es Identificar y separar los catiónes del cuarto grupo (Ca2+, Ba2+, Sr2+).

↓ PROYECTO EXPERIMENTAL

Identificación y separación del IV grupo de cationes presentes en una solución, mediante la marcha analítica de la ecuación siguiente:

Muestra (problema) + (NH4)Cl + (NH4)2CO3

→

Ca CO3↓ + Ba CO3↓ + Sr CO3

DISEÑO EXPERIMENTAL

MATERIALES REACTIVOS

Tubos de ensayo Ácido clorhídrico concentrado.

Gradilla Ácido clorhídrico 1:1

Frascos goteros Ácido acético diluido.

Vasos de precipitados Acetato sódico 3 N

Embudo Carbonato amónico 4 N

Soportes universales Cloruro amónico 4 N

Papel Whaltman No. 42 Cromato potásico al 10 %

Hidróxido sódico 0.5 N

Oxalato amónico 0.5 N etc.

METODOLOGÍA: Para la identificación y separación de los catiónes el cuarto grupo de una solución problema.

Se preparan las soluciones según la lista de reactivos y se depositan en frascos goteros (previamente etiquetados).

A la muestra problema, que solo tiene la presencia de esos iones.

Se le agregaron unas gotas de la solución de (NH4)Cl para alcalinizar la muestra y posteriormente algunas gotas de (NH4)2CO3 para la precipitación de los cationes.

Se agito y se calentó a 60 - 70 ºC. Después de cinco minutos se centrifugo y se decantó la solución.

Se lavó varias veces el precipitado con agua caliente, descartando las aguas de lavado.

Ahora que tenemos el precipitado de nuestros cationes en forma de carbonatos

El precipitado se disuelve por completo, agregando ácido clorhídrico, agregamos acetato de sodio y unas gotas de cromato de potasio.

Si se obtiene un precipitado amarillo significa que tenemos la presencia de iones bario y el precipitado es cromato de bario

Se separó el precipitado amarillo de la solución, ahora suponemos que en la solución tenemos los iones calcio y estroncio.

A esta se le trato con hidróxido de amonio para alcalinizar. Y volver a precipitar con carbonato de amonio, teniendo un precipitado blanco, los precipitados presentes fueron carbonato de calcio y carbonato de estroncio

Se separó el precipitado con papel filtro, a esta solución se le recogió del papel filtro con ácido acético muy diluido, agregando la solución en un vaso de precipitados, para poner a calentar hasta la ebullición para eliminar el dióxido de carbono de la solución.

Se separó en dos partes el resto de la solución para poder hacer el tratamiento a cada catión restante que son el calcio y el estroncio.

A cada muestra se le agrego unas gotas de ácido clorhídrico para proceder a hacer la identificación de los cationes por la prueba de la llama

Recordando que se obtuvieron 3 muestras

BARIO CALCIO ESTRONCIO

Flama de color verde Flama de color anaranjado Flama de color rojo

El experimento no requirió de material o equipo sofisticado. Pero se utilizó centrifugadora para una separación rápida de los compuestos precipitados de los cationes a identificar.

REFERENCIAS

Análisis quimico cualitativo-BRUMBLAY

Analisis química cualitativo- HOLKOVA

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