Fundamentos teóricos de la Química

Objetivos:

• Separar a los cationes del grupo III de aquellos que corresponden a los grupos IV y V.

• Separar e identificar a cada uno de los cationes de los subgrupos IIIA y IIIB.

Marco Teórico

Los cationes del grupo III:Al3+,cr3+,Zn+2,Fe3+,Co2+,Ni2+,se separan de los iones de los grupos restantes precipitando con H2S en solución básica, dado que en esta condición la concentración deS2- aumenta enormemente, al desplazarse el equilibrio hacia la derecha.

H2S +2H2O 2 H3O+ +S2-

De esta forma las concentraciones de los cationes y el ion sulfuro exceden el valor de Kps, para la formación de los sulfuros de Co, Ni, Zn, Fe, y de los hidróxidos de Al y Cr (sulfuros hidrolizables).El alta forma las concentraciones de los cationes y el ion sulfuro se obtienen en solución amoniacal. La presencia del ion OH- se reduce considerablemente por la adición de (efecto del ion común)para evitar la precipitación del Mg(OH)2 .La adición de una base fuerte al tal como el NaOH no es recomendable porque causa la precipitación de los iones del grupo IV.

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.

• 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 nítrico, formando compuestos cobaltosos que provienen del óxido de cobaltoso, CoO. Existen otros dos óxidos: el óxido cobáltico, Co2O3,del que derivan los compuestos cobálticos, extremadamente inestables, y el óxido cobaltoso. Todos los óxidos de cobalto se disuelven en ácidos formando sales cobaltosas.

Co2O3 + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 3H2O

Co3O4 + 8HCl 3CoCl2 + Cl2 + 4H2O

Niquel, Ni

El níquel es un metal duro, blanco plateado, es dúctil, maleable y muy tenaz. Los ácidos clorhídrico o sulfúrico diluidos o concentrados lo atacan lentamente, el ácido nítrico diluido lo disuelve fácilmente, pero si es concentrado motiva su pasividad. Solamente se conoce una serie de sales estables, las niquelosas provenientes del óxido niqueloso o verde, NiO. Existe un óxido niquélico negro pardusco, Ni2O3, pero este se disuelve en ácidos formando compuestos niquelosos.

Ni2O3 + 6HCl 2NiCl2 + 3H2O + Cl2

Manganeso, Mn

El manganeso es un metal grisáceo de apariencia similar al hierro fundido. Reacciona con el agua caliente dando hidróxido de manganoso e hidrógeno. Los ácidos minerales diluidos y también el ácido acético lo disuelven produciendo sales de manganeso e hidrógeno. Con ácido sulfúrico concentrado caliente se desprende dióxido de azufre. Se conocen 6 óxidos de manganeso: MnO, Mn2O3, Mn3O4, MnO2, MnO3 y MnO7. Todos los óxidos se disuelven en ácido clorhídrico caliente y en ácido sulfúrico concentrado, en caliente formando sales manganosas, los óxidos superiores se reducen con desprendimiento de cloro y oxígeno,

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