1. Elabore un esquema del análisis del grupo I, indicando los cationes de cada etapa, los precipitados obtenidos, los colores formados y las reacciones producidas. producidas. SOLUCIÓN CON CATIONES DEL 1ER GRUPO + HCl 6N
Formación de un Precipitado de coloración Blanca Blanca
Filtramos
2+
Solución Filtrada
+
Precipitado Hg 2 Pb , Ag
Se desecha
+ H2O a +/- 100ºC
Precitado que contiene a los cationes Hg 2 , Ag+
+ NH4OH
Solución que contiene al catión
Separar en 5 tubos
Solución que contiene al catión Ag+
+ KI(ac)
Coloración negra, formación H
Se arar arar en 3 tubo tuboss PbI2 Blanco Amarillento
Formación de com com le o merc mercur urio ioso so
+ HNO3 (ac)
+ Na2S(ac)
A Cl + NH4OH PbS Negro + K 2CrO4(ac)
+ K 2CrO4(ac) A 2CrO4 + NH4OH
PbCrO4 Blanco amarillento + KI + K 2CrO7(ac)
AgI + 2NH 4OH PbCr 2O7 Blanco
+ Na2SO4(ac)
2.
PbSO4 Al precipitar los cationes del primer grupo con HCl puede haber un cristalino
ligero exceso de acido, lo que es conveniente para insolubilizar el precipitado por efecto del ion común. Sin embargo, un exceso
grande de acido será perjudicial para el precipitado. Analice y explique ¿Por qué sucede este prejuicio al precipitado? Cite ejemplos. El anión Cl- ,proveniente del HCl, además de tener la capacidad de hacer precipitar cloruros insolubles con los cationes del primer grupo, cuando se encuentra en altas cantidades también puede actuar como complejante, tomando complejos normalmente no muy estables. Entre ellos, tienen interés analítico elAgCl43- y el PbCl42-
3. Analice y explique porque es necesario eliminar todo PbCl 2 en la separación de cationes del I grupo. Si la separación del PbCl2 no fue completa. ¿Qué podría formarse? Y ¿Cómo podríamos corregirlo? Porque si le echamos en exceso el reactivo, al momento de de precipitar el PbCl2 puedo llegar a estado acuoso y así combinarse con los demás Cationes. Debemos de fijarnos en el ph para saber en qué medio se encuentra cada solución. Se puede corregir agregando agua caliente ya que esta hace aumentar su solubilidad y este en suspensión mientras que los demás metales caen en precipitado.
4. La separación de los cloruros del primer grupo se basa en la diferencia de los Kps. Analice y explique por qué ocurre esta diferencia si todos precipitan aparentemente al mismo tiempo con HCl. La precipitación de cada catión depende de la relación del Kps y el Qps. Así nos muestra la siguiente tabla, depende de las concentraciones al inicio, y las concentraciones en el equilibrio.
5. En la marcha analítica para separar cationes del primer grupo utilizamos reactivos como K2CrO4 y KI para identificar el Pb2+ ¿Por qué usamos estos reactivos? ¿Cuáles son sus reacciones
químicos? Proponga otros reactivos sustitutos de identificación del Pb2+ Como el PbCl2 es mucho mas soluble en agua caliente que en agua fría, la mezcla de cloruros precipitados se trata con agua caliente varias veces, de manera que, si hay PbCl2, este queda en solución en el agua caliente dejando los cloruros Ag y Hg como precipitado insoluble que se separa dicha solución de PbCl2 El PbCl2 disuelto se identifica en la solución caliente mediante el agregado de una solución de K2CrO4, la que provee los iones Cro 4- para precipitar el PbCrO4 de color amarillo muy soluble que se puede separar por centrifugación.
R eacciones Químicas : +2 4−2 →
( ) ↓
+2 − → ↓
6. A veces puede ocurrir que al añadir las primeras gotas de HCl aparezca un precipitado blanco que se redisuelve al continuar la adición del ácido. Investigue y responda porque puede darse este hecho. Como hemos notado en el experimento al añadir HCl se forma un precipitado blanco que nos indica la presencia del Grupo I de cationes (Ag+ , Pb+2 , Hg+22 ) y le echamos más HCl para que al momento de filtrar , el precipitado de los cationes (AgCl , PbCl2 , Hg2Cl2) quede en el papel de filtro.
7. ¿Qué proceso analítico podría usar para separar los cationes del grupo I sin usar HCl? ¿Podría usar HNO 3?
Para que el HNO3 pueda reemplazar al HCl en el proceso de separación de cationes debe presentar similitud ya sea en concentración, volumen, propiedades
acidas,
etc.
Y como podemos notar el HCl y HNO3 tienen varias características en común, ambos son monoprotico porque liberan un ion hidrogeno ionizable en disolución acuosa
HCl H+ + Cl-
HNO3 H+ + (NO3)-
Y por esa razón podría generar la separación de cationes del grupo I generando un precipitado diferente al que formaba cuando reaccionaba con el HCl.
R eacciones químicas Ag+ + HNO3 H+ + Ag(NO3) Pb+2 + 2HNO3 2H+ + Pb(NO3)2 Hg2+2 + 2HNO3 2H+ + Hg2(NO3)2
8. ¿Cuántas veces disminuye la concentración de OH- en la solución 0.1N de NH4OH al agregarle NH4Cl solido hasta obtener la concentración 1 mol/l? K=1,76x10-6 NH4OH
(OH)-
+
(NH4)+
Inicio
0.1 M
0
0
Ionizada
x
--
--
Formada
--
x
x
Equilibrio
0.1 - x
x
x
Ka=1,76x10-5 =
[][] [0.1−]
X = 1,3266x10-3
NH4Cl
(Cl)-
+
(NH4)+
Inicio
1M
0
0
Ionizada
x
--
--
Formada
--
x
x
Equilibrio
1-x
x
x
Ka=1,76x10-5 =
[][] [1−]
X = 4,19252x10-3
N (1,3266)=4,19252 N= 3,1602 veces
9. Determine el grado de ionización de NH4OH- en una solución 0.1N. K=1,76x10-5 NH4OH
(OH)-
+
(NH4)+
Inicio
0.1 M
0
0
Ionizada
x
--
--
Formada
--
x
x
Equilibrio
0.1 - x
x
x
Ka=1,76x10-5 =
[][] [0.1−]
X = 1,3266X10-3
Grado de ionización =
0.1
=
1,3266 0.1(1000)
Grado de ionización = 0.013266
Normas de seguridad
10.¿Qué precauciones debe tener cuando agrega el agua muy caliente del vaso de precipitación al precipitado de cloruros del grupo I? Las precauciones que se deberían de tener en cuenta seria el uso cuidadoso del agua caliente al momento de echar al vaso de precipitado debido a que podría generar quemaduras si llegara a rebalsarse. El uso del guante y mandil son obligatorias en el momento de realizar esta parte del laboratorio.
