PRACTICA Nᵒ2 GRUPO DE CATIONES 2 CUESTIONARIO

1. Una solución acida que contiene solamente sales de los metales del grupo 2, forma un precipitado negro de sulfuros, que es parcialmente soluble en KOH. La porción insoluble se disuelve completamente en HNO3 diluido y cuando la solución se concentra junto con H2SO4, y después se diluye, no hay precipitado visible ni tampoco es colorida. Explique la significación de esas observaciones acerca de los metales que podría haber en la solución original y, también de los que probablemente no hay. ¿Cuáles metales no han sido investigados?

• Si no hay precipitado es posible que se encuentre una solución que contenga solución: Cu+2   Cd+2 Pb+2 BiIII, Hg, probablemente no hay o no se estudió As, Sb y Sn

1. Demuestre por medio de cálculos, cuantas gotas (20 gotas= 1ml) de solución al 8% de tioacetamida se necesitan para precipitar 10 mg de cobre en forma de CuS.}

• Con densidad 1g/ml

[pic 1]

[pic 2]

• Con densidad 10mg/ml

[pic 3]

[pic 4]

1. Si una solución contiene 10-2 mol/lt de Cu(NH3)4+2 y 10-3 mol/lt de NH3 no coordinado, ¿precipita CuS por adición de una gota de solución 0.5 M de Na2S a 20.0 ml de la solución de cobre? Ignore el cambio de volumen.

Cu(NH3)4+2 → Cu+2 + 4NH3

10-2                              4x10-3

- 10-2                  10-2      10-2

………………………………………………

0                   10-2       4x10-3+ 10-2

[pic 5]

Na2S → 2Na +   S-2

                     2x0.5  0.5

CuS → Cu+2 + S-2

                        10-2   0,5

                 SI PRECIPITA[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

SI PRECIPITA

1. Demuestre por medio de cálculos si precipita o no PbS, de una solución saturada de PbSO4 con pH 1.5, cuando se satura con H2S.

                      PbSO4 → Pb+2 + SO4-2                                                                        H2S → 2H+ + S-2

        0        2S        S                

pH=1,5 = -log[H+]                            

 [H+] = 10-1,5

                2S=10-1,5   →  [pic 10]

              PbS → Pb+2 + S-2                                                                           [pic 11]

                0           S       S

              Se sabe por tablas Kps = 10 -26.5

              Kps1 > Kps    por lo tanto si precipita.

1. Con la ayuda de los datos de la tabla de potenciales de oxidación, conteste lo siguiente:

1. Se desea proteger Fe contra la corrosión. Diga si le parece que sirven los siguientes metales: Zn, Cd, Sn, Pb ¿Por qué se usa el Zn paras proteger rejas y Sn para recubrir latas?

• Si sirven debido a que casi todos tienen potenciales de reducción más altos, por lo tanto, se oxidaran haciendo que el Fe se reduzca.
• El Sn se usa para proteger de la corrosión y así poder mantener mejor los alimentos enlatados
• El Zn brinda protección anticorrosiva en aceros además de ser de bajo costo es un metal auto protector.

1. Sugiera dos agentes reductores que puedan convertir BIO+ en Bi y que sean adecuados para usarse en el análisis del grupo 2.

• El Cu+2 y el cromato pueden ser adecuados.

1. A partir de los potenciales de las medias reacciones mencionadas en la sección acerca del estaño, explique por qué es necesario poner un trozo de estaño metálico en las soluciones de SnCl4-2

• Para poder llevar a cabo la reacción de óxido – reducción.

1. Haga un comentario acerca de la tendencia de los iones cuprosos a descomponerse en la siguiente forma: 2Cu+2 → Cu+2 + Cu evaluando la constante de equilibrio de la reacción.

• Cu+2 puede reducirse fácilmente a Cu ya que su Eᵒ es relativamente alto es una media reacción de oxidación  

1. Se ha sugerido que si se usa fierro para tratar una mezcla acidificada de Cu+2 y de Cd+2, se reduciría solamente el cobre, dejando en la solución al Cd+2, que ya se puede identificar (también queda Fe+2 en la solución). ¿Es posible hacer esta separación? Si es así, calcule la constante de equilibrio de la reacción, y comente.

• Para separar el cadmio se lo puede hacer por el método del cianuro

1. (a) Se sospecha que una solución contiene solamente sales de BiIII y de Cu+2, y se le añade exceso de NH4OH. ¿Qué información proporciona esta simple prueba?

•  Se forma precipitado blanco[pic 12]
•  [pic 13]
•  Se forma precipitado azul[pic 14]

(b) Se sospecha que una solución contiene solamente sales de antimonio. ¿Por qué el H2S puede aclarar inmediatamente la duda? ¿Qué otras pruebas convendría hacer?

• Rápidamente se precipita en un precipitado de color naranja Sb2S3
• Para verificar y tener más seguridad se podría añadir soda caustica  de esta manera obteniendo oxido de antimonio III, el cual precipitara con un color blanco.

(c) Una solución puede contener Hg+2 y Cd+2. ¿Qué información se obtiene añadiendo primero un poco de magnesio metálico y después H2S?

• Estos precipitan como sulfuros
•  Se forma precipitado negro[pic 15]
•  Se forma precipitado amarillo[pic 16]

1. Jackson P. Slipshod inventó el siguiente método para probar una solución problema sospechosa de contener Hg+2, Pb+2 y Cd+2:

"Añadir un pedazo de cobre para depositar el mercurio. De la solución, se precipita el plomo en forma de sulfato y finalmente se centrifuga y se añade H2S a la solución para precipitar el CdS amarillo" ¿Qué le parece?

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