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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS LABARATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA I Código:

PROTOCOLO DE ACTIVIDAD ANÁLISIS QUÍMICO CUALITATIVO

CICLO CI. 2020.2021

José Antonio Bravo Cervantes Semestre: 3 Grupo: 1A Fecha de Entrega: 26/09/2020 Tema: Cationes del grupo IIIA Objetivo:  Identificar los cationes del GRUPO IIIA, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Al por medio de reacciones químicas. Sustancias:           

Cloruro de aluminio AlCl3 Cloruro de cromo (III) CrCl3 Sulfato de hierro FeSO4 Cloruro de hierro FeCl3 Hidróxido de potasio KOH Agua H2O Peróxido de Hidrógeno H2O2 Cloruro de Bario BaCl2 Ácido Clorhídrico HCl Hidróxido de Amonio NH4OH Tiocianato de Amonio NH4SCN

Materiales y equipos        

Pipeta Agitador Pinzas Gotero Tubo de ensayo Centrífuga Guantes Auxiliar de pipeta

Observaciones 

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El pH de precipitación de los hidróxidos del grupo III A es 9, ya que a ese pH los hidróxidos hidratados del grupo III A son lo suficientemente insolubles como para que la precipitación sea completa. El Co2+, Ni2+, Zn2+ forman hidróxidos más insolubles que el Mn2+, si bien sus complejos son más estables. El Mn (II) en medio alcalino se oxida fácilmente a Mn (III) o Mn (IV) precipitando como MnO3Mn o MeO3Mn. Otra dificultad que se presenta en la precipitación del grupo III A es la formación de complejos amoniacales por parte del Cr (III) cuando hay un gran exceso de NH3, provocando la disolución del Cr (OH)3.

Reacciones 

Reacción de los cationes del grupo III- A (𝑭𝒆+𝟑, 𝑴𝒏+𝟐, 𝑨𝒍+𝟑, 𝑪𝒓+𝟑) con NH4Cl Fe+3 + 3NH4Cl → FeCl3 + 3NH4 + Al+3 + 3NH4Cl → AlCl3 + 3NH4 + Mn+2 + 2NH4Cl → MnCl2 + 2NH4 + Cr+3 + 3NH4Cl → CrCl3 + 3NH4 +

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Reacción de los cationes del grupo III- A (𝑭𝒆+𝟑, 𝑴𝒏+𝟐, 𝑨𝒍+𝟑, 𝑪𝒓+𝟑) con NH4OH en presencia de NH4Cl FeCl3 + 3NH4OH → Fe(OH)3 + 3NH4Cl AlCl3 + 3 NH4OH → Al(OH)3 + 3 NH4Cl MnCl2 + 6NH4OH → MnO2 + 2NH3Cl + 4NH4 + 4H2O CrCl3 + 3 NH4OH → Cr(OH)3 + 3 NH4Cl

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Reacciones con exceso de NaOH y H2O2 Fe(OH)3 + NaOH → NaFeO2 + 2 H2O 2Al(OH)3 + 4NaOH + 3H2O2 → 2Na2AlO4 + 8H2O Cr(OH)3 + 4 NaOH + 3 H2O2 → 2 Na2CrO4 + 8 H2O

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Reacciones del FeCl3 con 3 K4[Fe(CN)6] y NH4SCN 4 FeCl3 + 3 K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12 KCl FeCl3 + 3NH4SCN → Fe(SCN)3 + 3NH4Cl FeCl3 + 6NH4SCN + 3HCl → (Fe(SCN)6) + 6NH4Cl + 3H

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Reacciones del H2MnO3 con HNO3, NaBiO3, PbO2 12 HNO3 + 2 MnO2 + 3 NaBiO3 → 5 H2O + 3 NaNO3 + 2 HMnO4 + 3 Bi(NO3)3 2H2MnO3 + 6HNO3 + 3PbO2 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 4H2O

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Reacciones del NaAlO2 y Na2CrO4 con HCl+ NH 4OH + Calor NaAlO2 + HCl + NH4OH → Al(OH)3 + NaCl + NH3 2Na2CrO4 + 2HCl → Na2Cr2O7 + 2NaCl + H2O Na2Cr2O7 + 2 NH4OH = Na2CrO4 + (NH4)2CrO4 + H2O

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Reacción de Al(OH)3 con HCl Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 H2O

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Reacción de AlCl3 con NH4OH AlCl3 + 3NH4OH → Al(OH)3 + 3NH4Cl

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Reacción de Al(OH)3 con Co(NO3)2 2Al(OH)3 + Co(NO3)2 → Co(AlO2)2 + 2HNO3 + 2H2O

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Reacción de con Na2CrO4 con H2SO4 + H2O2 Na2CrO4 + H2SO4 + 2H2O2 → H2CrO6 + 2H2O + Na2SO4

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Reacción de con Na2CrO4 con H2SO4 2CH3COOH + Na2CrO4 → H2CrO4 + 2NaCH3COO H2CrO4 + Pb(CH3COO)2 → PbCrO4 + 2CH3COO

Conclusión: 

 

Se pudo determinar la separación del grupo de cationes 3A (Fe+3, Mn+2, Al+3, 𝑪r+3) mediante sus reacciones típicas con varios reactivos conocidos; donde cada catión forma un precipitado de un color determinante para su identificación cualitativa. En éste grupo los cationes precipitan al hacerlos reaccionar con sulfuro de amonio en medio neutro o amoniacal. Para reconocer el hierro se disuelve ese precipitado en HCl. Firma del Discente José Bravo Cervantes.

Calificación

DRA.Q.F HAYDEE ALVARADO,Mgs DOCENTE

Marco Teórico El estudio del análisis cualitativo es un estudio de las vías y medios utilizados para identificar sustancias. Específicamente el análisis cualitativo inorgánico se refiere a la identificación de cationes (iones metálicos) y aniones (radicales de ácidos) presentes en sustancias y mezclas de sustancias. Una solución podría ser encontrar un reactivo específico para cada ion que diera una solución coloreada o un precipitado con uno y sólo un catión. Lamentablemente esto sólo es posible en un número limitado de casos, y el principal problema radica en la dificultad para eliminar las interferencias y perturbaciones a la reacción característica de un ión, que ejercen los otros iones. En conclusión, el camino más sencillo para identificar a un catión determinado es que este se encuentre solo, libre de otros cationes. Hierro: El hierro puro es un metal blanco plateado, tenaz y dúctil. El metal comercial raramente es puro y contiene pequeñas cantidades de carburos, siliciuros, fosfuros y sulfuros de hierro y un poco de grafito. El hierro se disuelve en ácido clorhídrico concentrado o diluido y en ácido sulfúrico diluido con desprendimiento de hidrógeno y formación de sal ferrosa, con ácido sulfúrico concentrado y caliente se produce dióxido de azufre y sulfato férrico. Con ácido nítrico diluido en frio se obtienen los nitratos ferrosos y de amonio, mientras que con ácido más concentrado se produce sal férrica y el óxido nitroso u óxido nítrico, según sean las condiciones experimentales. Aluminio: El aluminio es un metal blanco, dúctil y maleable, su polvo es gris. El metal es poco atacado por el ácido sulfúrico diluido frío, pero se disuelve fácilmente en ácido concentrado caliente, con desprendimiento de azufre. El ácido nítrico hace pasivo al metal, lo que puede ser debido a la formación de una película protectora de óxido. Se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico (diluido o concentrado) con desprendimiento de hidrógeno. Con hidróxidos alcalinos se forma una solución de aluminato. Cromo: El cromo es un elemento químico de número atómico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cr. Es un metal que se emplea especialmente en metalurgia. Su nombre cromo se debe a los distintos colores que presentan sus compuestos.

Manganeso: 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.

Níquel: El níquel es un mineral que principalmente es famoso por utilizarse en las monedas de infinidad de países. Además de esto, tiene otras aplicaciones de lo más variado. Destaca por ser un mineral de grandes propiedades magnéticas, ya que al integrarse en variadas aleaciones es de gran resistencia al calor, la corrosión y a su deterioro. Se suele unir al hierro para producir acero inoxidable y así fabricar utensilios de cocina, cubiertos, herramientas, faros de coches, joyas e incluso relojes. Zinc: El zinc es un oligoelemento importante que las personas necesitan para mantenerse saludables. Entre los oligoelementos, este elemento se encuentra en segundo lugar solo después del hierro por su concentración en el organismo. El zinc se encuentra en las células por todo el cuerpo. Es necesario para que el sistema de defensa del cuerpo (sistema inmunitario) funcione apropiadamente. Participa en la división y el crecimiento de las células, al igual que en la cicatrización de heridas y en el metabolismo de los carbohidratos.

Bibliografía Rivera Gomez Alma Rocio Manual de laboratorio de Química Analítica pag. 27- 35. Carrasco Luis QUIMICA EXPERIMENTAL editorial arcángel. Pag 66,6...