Resolución de Cuestionario N°1

(1)

Práctica de Laboratorio N° 01: Separación de cationes por grupos Práctica de Laboratorio N° 01: Separación de cationes por grupos

Cuestionario Cuestionario

PREGUNTA

PREGUNTAS

S TEÓRICAS

TEÓRICAS

1.

1. Defina

Defina brevemen

brevemente, ¿q

te, ¿qué enti

ué entiene !

ene !

"r !re#i!

"r !re#i!ita#i$n

ita#i$n t"ta%&

t"ta%& De'e e%

De'e e% !unt"

!unt"

e vi'ta e(!erimenta%) ¿C$m" 'e "btiene %a !re#i!ita#i$n t"ta%&

La precipitación total es un proceso químico “ideal en el cual los iones a La precipitación total es un proceso químico “ideal en el cual los iones a precipitar presentes en la solución logran descender !asta que el producto precipitar presentes en la solución logran descender !asta que el producto iónico" disminu#endo poco a poco" se iguala al producto de solubilidad del iónico" disminu#endo poco a poco" se iguala al producto de solubilidad del precipitado$

precipitado$

La precipitación total se obtiene" a partir de una solución$ %l sobrepasar el La precipitación total se obtiene" a partir de una solución$ %l sobrepasar el pr

prododucucto to de de sosolulubibililidadad d de de lolos s cacatitionones es # # lolos s ananioionenes s quque e &o&ormrmararán án elel prec

precipitipitado" los ado" los ioneiones s comecomen'arn'arán án a a uniunirse rse &orm&ormando una ando una red red cristcristalinalina$ a$ %l%l comien'o" se &ormarán unas estructuras conocidas como

comien'o" se &ormarán unas estructuras conocidas como “n(cleos constituidas“n(cleos constituidas por peque)as partículas$ *stos “n(cleos irán creciendo con&orme se depositen por peque)as partículas$ *stos “n(cleos irán creciendo con&orme se depositen partículas más peque)as sobre ellos" !asta que por gra+edad se precipiten en partículas más peque)as sobre ellos" !asta que por gra+edad se precipiten en la solución$

la solución$

Como no e,isten sustancias absolutamente insolubles en agua" el producto de Como no e,isten sustancias absolutamente insolubles en agua" el producto de solubilidad -amás es igual a cero$ %sí" los compuestos mu# poco solubles" solubilidad -amás es igual a cero$ %sí" los compuestos mu# poco solubles" com

como o los los sulsul&ur&uros os de de metmetaleales s pepesadsados" os" tietienen nen auaunqunque e e,te,tremremadadameamentente peq

peque)ue)os" os" prprodoductuctos os de de solsolubiubilidlidad ad quque e puepuededen n seser r medmedididos$ os$ .e .e aqaquí uí sese deduce que ninguna precipitación puede ser absolutamente completa$ % +eces deduce que ninguna precipitación puede ser absolutamente completa$ % +eces esta parte de es tan insigni&icante que no puede obstaculi'ar las operaciones esta parte de es tan insigni&icante que no puede obstaculi'ar las operaciones ult

ulterierioreores$ s$ *n *n esteste e cacaso" so" la la preprecipcipitaitacición ón pupuede ede llallamarmarse se prpráctácticaicamenmentete completa$ No obstante" son &recuentes los casos en la que la precipitación no completa$ No obstante" son &recuentes los casos en la que la precipitación no puede considerarse completa$ *ntonces el anali'ador tiene que tomar medidas puede considerarse completa$ *ntonces el anali'ador tiene que tomar medidas para obtener una

para obtener una precipitacióprecipitación completa$n completa$

*.

¿+

¿+a

a"

"

qu

qué

é

#"n#

#"

n#e!

e!t"

t"'

'

"

!r

!rin

in#i

#i!i

!i"' 'e

"' 'e

%%

%%ev

eva

a

#ab"

#a

b"

%a 'e!

%a 'e!ar

ara#

a#i$

i$n

n

e

#at

i"

i"ne'

ne'

!"

!"r

r

-r

-ru!

u!"'

"'&

&

¿

¿ué

ué

fa

fa#t

#t"r

"r

e'

'e

e

ebe

ben

n

te

tene

ner

r

en

#u

#uen

enta

ta

!a

!ara

ra

rea%i/ar una 'e!ara#i$n efi#iente e %"' iferente' -ru!"' e #ati"ne'&

Los principios o conceptos teóricos más

Los principios o conceptos teóricos más importantes son el equilibrio químico #importantes son el equilibrio químico # la teoría de la las soluciones$

la teoría de la las soluciones$

Los &actores más importantes son el p/ # la temperatura" en ambos casos se Los &actores más importantes son el p/ # la temperatura" en ambos casos se debe usar los rangos óptimo

debe usar los rangos óptimos in+estigados para podes in+estigados para poder desarrollar r desarrollar una e&icienteuna e&iciente separación de los di&erentes grupos e cationes$ %demás se tiene que asegurar separación de los di&erentes grupos e cationes$ %demás se tiene que asegurar qu

que e no no e,e,isista ta ininteter&r&ererenencicia a dedebibido do a a la la mamala la lilimpmpieie'a 'a de de lalas s enen+a+aseses s oo similares$ Como todo mtodo analítico e,iste el error !umano" por lo cual se similares$ Como todo mtodo analítico e,iste el error !umano" por lo cual se bus

busca ca quque e el el perpersonsonal al encencargargado ado de de desdesarrarrolollar lar estestos os ananáliálisis sis tentenga ga lala su&iciente e,periencia para disminuir este tipo de error$

(2)

0. ¿ué !r"!ue'ta ana%ti#a !r"!"nra !ara rea%i/ar %a #"rre'!"niente

ientifi#a#i$n 2 'e!ara#i$n e %"' #ati"ne' e% -ru!" 3& ¿ué #ati"ne'

#"n'ierara 2 !"r qué&

Separación # reconocimiento de los cationes del grupo de los metales alcalinos$ Los cationes de este grupo no precipitan por los reacti+os de los grupos anteriores$ Se supone que los cationes de los grupo  !asta 2 se !an separado de la &orma descripti+a o que solamente están presentes los cationes del 3rupo 2$ como en los casos anteriores " el estudiante preparará u obtendrá del pro&esor una solución que contenga sales simples de alg(n o de todos los metales de este grupo$ Si se emplea el &iltrado del 3rupo 2" debe concentrarse a la mitad de su +olumen" luego de lo cual se trata con 145 ml de solución de o,alato de amonio # sul&ato de amonio" se calienta a ebullición # se &iltra" si &uera necesario6 esta operación elimina +estigios de los metales alcalino4 trreos que se pueden estar presentes e inter&erir en las reacciones del magnesio$ Para eliminar carbonatos # nitratos" si en la solución !abía sul&atos" se precipita con solución de cloruro de bario6 Se elimina el e,ceso de precipitante con solución amoniacal de carbonatos de amonio # &iltrado se e+apora a sequedad # se trata con ácido clor!ídrico en la &orma indicada$

Se di+ide la solución en dos porciones desiguales$

P"r#i$n 4en"r

Se agrega solución de N/78/ 9#

tambin solución de N/7Cl si no

estu+iera #a presente # una solución de N%5/P87$ Se agita

+igorosamente" se en&ría" se &rotan las paredes del tubo de ensa#o con

una +arilla de +idrio # se de-a en reposo$ Precipitado cristalino blanco

de ;gN/7P87$</58

Presencia de

4AGNESI5

=eacción de con&irmación$ Se separa el precipitado por &iltración # se disuel+e en caliente algunos ml de /Cl diluido" se agrega algunas gotas

de reacti+o magnesón # un e,ceso de solución de Na8/$ >n precipitado

a'ul con&irma: Presencia de

4AGNESI5

P"r#i$n 4a2"r

Se e+apora a sequedad en cápsula de porcelana # se calienta al ro-o nombra !asta que no !a#a desprendimiento de !umos de sales de amonio$ Si no obtiene residuo no !a# Na ni ?$ Si se obtiene residuo" se agrega 54@ ml de agua" se separa por &iltración cualquier compuesto insoluble de magnesio # se di+ide el &iltrado en dos porciones: 9a # 9b$

9a Se agrega el reacti+o acetato de magnesio # uranilo # se agita$ Precipitando cristalino amarillo$

Pre'en#ia e S5DI5

Se comprueba mediante el ensa#o de coloración de la llama6 llama amarilla persistente$ Con&irma:

Pre'en#ia e S5DI5

6b7

Se agrega solución cobaltinitrito de sodio # algunas gotas de ácido actico diluid con pre&erencia sobre +idrio de relo-$ Precipitado %marillo$

Pre'en#ia e P5TASI5

Se con&irma mediante el ensa#o de coloración de la llama: se obser+a a tra+s de un +idrio grueso de cobalto$ Llama +ioleta$ Con&irma:

Pre'en#ia e P5TASI5

Se in+estiga amonio !ir+iendo la muestra original con solución de !idró,ido de sodio6 olor de amoniaco # los +apores que se desprenden ennegrecen el papel de nitrato

(3)

mercurioso$ Presencia de %;8N8

8. 4u#9"' aut"re' !r"!"nen #"m" rea#tiv" -enera% e% u'" e #"m!ue't"')

:*S 6-7, ¿Cu;% e' 'u "!ini$n& <u'tifiqué 'u re'!ue'ta 2 men#i"ne' %a

referen#ia bib%i"-r;fi#a que re'!a%a 'u re'!ue'ta.

Aradicionalmente el ácido sul&!ídrico se !a empleado en analítica cualitati+a" en la marc!a catiónica para precipitar los cationes de metales pesados del grupo  de la marc!a analítica" que luego se separan por otros mtodos$ Los precipitados amor&os pueden ser negros 9en su ma#oría o blancos$ 9Bang" 5010

=. De a#uer" a %" ini#a" en %a -ua e !r;#ti#a' que 9a uti%i/a", i'e>e

un ia-rama "ne men#i"ne %a a##i$n e %"' rea#tiv"' -enera%e', %a

#"%"ra#i$n 2 ti!" e #"m!ue't" que 'e "btiene en e% #a'" e #aa #ati$n

que #"nf"rma #aa -ru!" ana%i/a".

PREGUNTAS AP?ICATI3AS

@. 5bten#i$n e% -a' #%"r") Rea##i"nan 8*- e i$(i" e man-ane'"

64n5

*

7 #"n un e(#e'" e ;#i" #%"r9ri#" #"n#entra" a #"ni#i"ne' e

tem!eratura) 0BC 2 !re'i$n)  mm:-. ¿ué v"%umen e C%

*6-7

'e

!r"u#e&

;n85 9s  7/Cl 9conc$  Cl5  ;nCl5 9ac  5/589l ; 9;n85 9s D E<$F7 grGmol ; 9Cl5 D 17H$E grGmol ; 9;n85 9s  ; 9Cl5 E<$F7  17H$E 75  , I D J0$7@7J gr Luego: =D 0$0E51 L4atmGmol4? 2 D 70,4347 36.45 x

(

0.0821

) (

303

)

1.052631 2 D 7H$<0 L

. Di'"#ia#i$n e% ;#i" ébi%) Ca%#u%ar %a #"n'tante e i'"#ia#i$n e una

i'"%u#i$n e ;#i" a#éti#" #u2" -ra" e i'"#ia#i$n e') 8.11.

(4)

C/@C88/ C/@C884  /@0 Concentración nicial: C 4444 444 Concentración &inal: C K C C C

−¿

CH 3 COO¿

¿

+¿

H 30¿

¿

Ka

=¿

Ka

=

(

α 2 C

)

[

1

−

C

]

Ka

=

(

0.0411 2 C

)

[

0.9589

]

. Determina#i$n e !:) ¿Cu;% 'er; e% !: e una i'"%u#i$n e 9ir$(i" e

am"ni") N:85: .1*4 'i 'e i%u2e e% tri!%e e% v"%umen&

F. ¿Cu;nt"'

-ram"' e #arb"nat" e am"ni" 'e eben !e'ar !ara "btener 0 m% e

6N:87*C0 .1= N&

N = M ∗θ Molaridad=0.075_M₌ nsto V _sol= n_sto 0.3_L

(5)

n_sto=0.0225_mol₌msto ´ M = m_sto 96 g mol m_sto=2.16 _g