Cationes del grupo 3B PDF

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Practica de identificicación de cationes...

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA I INFORME DE LABORATORIO ANALISIS QUIMICO CUALITATIVO León Narcisa Álava Isaac

Semestre: TERCERO Grupo: Fecha de Entrega: 24/01/ /2019

CICLO I 2018 - 2019 1A

Tema: CATIONES DEL GRUPO III B ¿+2 ,Co+2 , Mn+2 , Zn+2 Objetivo: 1. Identificar los cationes grupo 3B mediante sus respectivas reacciones. Marco Teórico: Cationes del Grupo IIIB 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 al 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  El grupo de Zinc (níquel, cobalto, manganeso y zinc) o grupo IIIB [ CITATION Jos12 \l 12298 ] 1. 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 2. Níquel, 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 3. 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, según el caso.  Mn + 2HCl → MnCl2 + Mn  MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O  Mn2O2 + 8HCl → 3MnCl2 + Cl2 + 4H2O  2MnO3 + 4H2SO4 → 4MnSO4 + O2 + 4H2O  2Mn3O4 + 6H2SO4 → 6MnSO4 + O2 + 4H2O  2MnO2 + 2H2SO4 → 2MnSO4 + O2 + 2H2O 4. Zinc, Zn El zinc es un metal azulado, es medianamente maleable y dúctil a 110°-150°. El puro se disuelve muy lentamente en ácidos, la reacción se acelera por la presencia de impurezas, o contacto con platino o cobre, producidos por el agregado de algunas gotas de soluciones de las sales de estos minerales. Esto explica por qué el zinc comercial, se disuelve fácilmente en ácidos clorhídricos y sulfúricos diluidos con desprendimiento de hidrógeno. Se disuelve en nítrico muy diluido, pero sin desprendimiento gaseoso, aumentando la concentración del ácido se desprende óxido nitroso u óxido nítrico, lo que depende de la concentración, el ácido nítrico concentrado tiene muy poca acción debido a la escasa solubilidad del nitrato de zinc. El zinc se disuelve también en soluciones de hidróxidos alcalinos con desprendimiento de hidrógeno y formación de zincatos.  Zn + H2SO4 → ZnSO4 +H2  4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O  4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O  3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O  Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O  Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 Se conoce solamente una serie de sales que provienen del óxido ZnO. Sustancias:  MnCl2  Ni(NO3)2  Cocl2

Materiales:  pipeta graduada  vaso de precipitación  Tubos de ensayo  Gradilla  Auxiliar de pipeteo

 Co(NO3)2

Equipos de laboratorio  Sorbona

 ZnSO4  NH4OH  NaOH  H2O2

Agregar en tubos de ensayo distntos

Frente al

Agregar en tubos de ensayo distntos

Frente al

Agregar en tubos de ensayo distntos

PROCEDIMIENTO Frente NH4OH V gts MnSO4 + 1ml H2O

Mn(OH)2 ↓ Blanco

O2

H2MnO3 Pardo

V gts NiNO3 + 1ml H2O

NiOHNO3 ↓ Verde

Exceso

[Ni(NH3)6]+2 Azul

NH4OH 3M V gts CoCl2 KOH + 1ml H2O

[Co(NH3)6]+ 2 Rojizo

Co(OH)Cl ↓ Azul

Exceso

V gts MnSO4 + 1ml H2O

Mn(OH)2 ↓ Blanco

H2O2 Exceso

MnO3Mn ↓ Negro

V gts NiNO3 + 1ml H2O

Ni(OH)2 ↓ Verde

HCl

Ni+2 + 2H2O

V gts CoCl2 + 1ml H2O

Co(OH)Cl ↓ Azul

Exceso

Co(OH)2↓ Rosado

III gts ZnSO4 + 1ml H2O

Zn(OH)2 ↓ Blanco

Exceso

[Zn(OH)4]+2 Incoloro

NaOH 2M

V gts MnSO4 + 1ml H2O

MnS ↓ Rosado débil

V gts NiNO3 + 1ml H2O

NiS ↓ Negro NH4Cl + S(NH4)2

V gts CoCl2 + 1ml H2O

HNO3

Ni+2 + S + NO+ 2H2O

HNO3

Co+2 + S + NO+ 2H2O Rosado

H+

Zn+2 + H2S↑

CoS ↓ Negro

egar en tubos de nsayo distntos

FRENTE AL FERROCIANURO DE POTASIO 0.5 M V gts ZnSO4 + 1ml H2O III gts ZnSO4 + 1ml H2O

ZnS ↓ Blanco

Adicionar

1ml H2O III gts K4Fe(CN)6

1min

Zn2[Fe(CN)6] ↓ Blanco

OXIDACIÓN CON BISMUTATO DE SODIO

FRENTE A LA DMG (Dimetilglioxima).

FRENTE AL NITRITO DE POTASIO 6M

Reacciones Frente NH4OH MANGANESO Mn+2 MnSO4 + 2NH4OH ↔ Mn(OH)2 ↓ Blanco + 2 NH4+ 2 Mn(OH)2 ↓ + O2 ↔ 2 H2MnO3 ↓ Pardo NÍQUEL Ni+2 NiNO3 + 2NH4OH ↔ NO3 OH Ni ↓verde NO3OHNi ↓ + exceso 6NH4OH ↔ [ Ni (NH3)6 ] +2 azul + NO3- + OHCOBALTO Co+2 CoCl2 + 2NH4OH ↔ ClOHCo ↓ azul + NH4+ ClOHCo ↓ + exceso 6 NH4OH ↔ [Co (NH3)6]+2 pardo + Cl - + OH– [Co (NH3)6]+2 (oso) /pardo O2 ↔ [Co(NH3)6]+3(ico)/ rojizo ZINC Zn+2 En “ausencia de sales amónicas” ZnSO4 + 2NH4OH ↔ Zn(OH)2 ↓ blanco/gelatnoso + 2 NH4+

Zn(OH)2 ↓ + exceso 4NH4OH ↔ [Zn(NH3)4]+2 incoloro + 2 OH– En “presencia sales amónicas” ZnSO4 + 4 2NH4OH ↔ [Zn(NH3)4]+2 incoloro Frente al NaOH – KOH 2M MANGANESO Mn+2 MnSO4 + 2 NaOH ↔ Mn(OH)2 ↓ Blanco 2 Mn(OH)2 ↓blanco + O2 ↔ 2 H2MnO3 ↓ Ácido manganoso H2MnO3↓pardo + Mn(OH)2↓ blanco ↔ MnO3Mn ↓ Negro + 2H2O Manganito manganoso NÍQUEL Ni+2 NiNO3 + 2NaOH- ↔ Ni(OH)2 ↓verde claro/gelatnoso Ni(OH)2 ↓ + 2 H+ ↔ Ni++ + 2 H2O Ni(OH)2 ↓ + 6 NH3 ↔ [ Ni (NH3)6 ]+2 azul + 2 OH– COBALTO Co+2 CoCl2 + 2NaOH ↔ ClOHCo ↓ azul ClOHCo ↓ + NaOH ↔calor Co(OH)2↓ Rosado + Cl- + OH– 4 Co (OH)2↓ + O2 + 2 H2O ↔ 4 Co(OH)3↓ Pardo al oxidarse a cobáltco Co(OH)2↓ + 2H+↔ Co++ + 2H2O ZINC Zn+2 ZnSO4 + 2 NaOH ↔ Zn(OH)2 ↓blanco/gelatnoso (anfótero) Zn(OH)2 ↓ + exceso 2 NaOH ↔ [Zn(OH)4]= ion cincato/incoloro Zn(OH)2 ↓ + 2 H+ ↔ Zn++ + 2 H2O Zn(OH)2 ↓ + 4 NH3 ↔ [Zn(NH3)]4]++ incoloro + 2 OH– Frente al H2S MANGANESO Mn+2 M SO4 + S = (1/2 NH3 ClNH4 5%) ↔ MnS ↓ Rosado débil/claro NÍQUEL Ni+2 NiNO3 + S= ↔1/2 NH3 ClNH4 5% NiS ↓Negro + HNO3 conc ↔ Ni+++ + S + NO + H2O COBALTO Co+2 CoCl2 + S= (1/2 NH3 NH4Cl 5%) ↔ CoS ↓ negro + HNO3 conc. ↔ Co++++ S + NO + H2O. ZINC Zn+2 ZnSO4 + S= (1/2 NH3 NH4Cl 5%) ↔ ZnS ↓ blanco/pulverulento + ++ ZnS ↓ + 2 H ↔ Zn + H2S ↑ FRENTE AL FERROCIANURO DE POTASIO 0.5 M ZnSO4 + K4Fe(CN)6 ↔ Zn2[Fe(CN)6] ↓ Blanco Zn2[Fe(CN)6] ↓ + NaOH ↔ 2[Zn(OH)4]= + Zn (CN)6= = OXIDACIÓN CON BISMUTATO DE SODIO 2 Mn(NO3)2 + 5 NaBiO3 + ½ 16 HNO3↔ 2HMnO4 violeta + 5 Bi(NO3)3 + 5 NaNO3 + 7 H2O. FRENTE A LA DMG (Dimetilglioxima). ZnSO4+ DMG (1/2 NH3 o neutro) ↔ Ni. DMG ↓ rojo

FRENTE AL NITRITO DE POTASIO 6M Co Cl2 + 7NO2- + 3K+ + ½ 2 CH3COOH ↔ [Co (NO2)6] K3 ↓amarillo + 2CH3COO- + NO + H2O Resultados Frente NH4OH

Frente al NaOH – KOH 2M

FRENTE AL FERROCIANURO DE POTASIO 0.5 M

Observaciónes  No se obtuvo el [Co(NH3)6]= de color negro porque siempre permaneció de color azul.  El Co(OH)2 de color rosado se lo formo sin necesidad de calor.  El catión Zn= no queda blanco porque lo enmascara Fe = Conclusiones 1. El desarrollo de la practica nos permitió identificar los cationes del grupo IIIB por formación de precipitados, prueba de solubilidad y formación de iones complejos indicados en las diferentes reacciones. Bibliografía  Martí, F. B. (2002). Química analítica cualitativa. Editorial Paraninfo.  Luna, M. C., Moyano, P. L., De La Rosa, P. G., & Espinoza, V. P. (2009). Química Analítica.  Lara DE CATIONES, M. A., & Y III, G. I.(2010) PRÁCTICA 3.  Voguel, Arthur (2007). Química Analítica Cualitativa...