Informe QUIMICA ANLITICA I DE Cationes DEL Grupo IV PDF

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En esta practica de laboratorio se detallan datos, proceidmientos, destrezas a cumplir, conclusiones y recomendaciones al momento de realizar la identificacion de los cationes del grupo IV....

Description

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA I PROTOCOLO DE ACTIVIDAD Estudiante:

Nathaly Odette Mera Yagual

Fecha de Entrega

13/10/2020

Semestre:

Tercero

Grupo:

1A

Objetivos  Distinguir mediante el ensayo a la llama los diferentes tipos de colores en los cationes. 

Observar los precipitados que se forman en las reacciones.



Realizar las pruebas de solubilidad a los diferentes compuestos que están presentes los cationes.

Marco teórico Cationes del grupo IV

Este grupo comprende los tres metales alcalino-térreos; se distinguen de los metales de los grupos precedentes por el hecho de que sus sales no precipitan con ácido clorhídrico, sulfuro de hidrógeno o sulfuro de amonio, y se caracterizan porque precipitan con solución de carbonatos de amonio en presencia de soluciones de cloruro e hidróxido de amonio. Los iones de amonio se eliminan principal mente por oxidación con ácido nítrico a la temperatura. De ebullición la ecuación para esas reacciones NH4+ + NO3

N2O+2H2O

Las ecuaciones para la reacción principal son la combinación de CO3-2(iones de carbonato) con los iones del carbonato

Ba+2+CO3-2

BaCO3(blanco)

Sr+2+CO3-2

SrCO3(blanco)

Ca+2CO3-2

CaCO3(blanco)

La principal reacción – de hecho, la única – es la que se verifica entre los iones de carbonato de los posibles precipitados y los iones Hidrion de ácido acético en agua: CO-2+2H3O+

CO2+3H2O

La única reacción en este paso es la combinación es la combinación de los iones de bario y Cromato para formar Cromato de bario insoluble: Ba+2+CrO-2

BaCrO4(amarillo)

El cambio químico es la reducción en solución en acida de los iones Cromato por los iones cloruro. Al mismo tiempo se liberan iones bario del Cromato de bario sólido, los cuales quedan en libertad para evaporare mucho más rápidamente como iones cloruro en el calentamiento a flama. 2BaCrO4+16H3O++6Cl-

2Cr+3+3Cl2+2Ba+2+24H2O

Las reacciones de este paso son las mismas ósea la combinación de los iones carbonato por los iones calcio y estroncio para formar carbonatos insolubles: Sr+2+CO3-2

SrCO3 (blanco)

Ca+2+CO3-2

CaCO3 (blanco)

La primera reacción es la de los iones Hidrion del ácido nítrico en solución con los iones carbonato de los precipitados de los carbonatos de estroncio: SrCO3+2H3O CaCO3+2H3O

Sr+2+CO2+3H2O Ca+2+CO2+3H2O

La segunda reacción en este paso es la combinación de ion estroncio y nitrato para formar el precipitado Sr (NO3)2: Sr+2+2NO3–

Sr (NO3)2(blanco)

La primera reacción es la neutralización del ácido nítrico con solución de amoniaco. El ácido nítrico proporciona lo iones Hidrion los cuales los cuales son el agente activo: NH3+H2O

NH4++H2O

La otra reacción es la combinación de los iones de oxalato de calcio: Ca+2+C2O4-2

CaC2O4 (blanco)

Si se hace la prueba de flama, se produce la reacción de HCl con el oxalato de calcio para formar iones calcio estos son los iones en la flama son más volátiles con los iones oxalato: CaC2O4+2H3O Benavides. (2012)

Ca+2+H2C2O4+2H2O.

Marcha analitica de los cationes del grupo V

Martinez. (2008) Sustancias Compuesto

Formula

Cloruro de sodio

ClNa

Cloruro de bario

Cl2Ba

Cloruro de estroncio Carbonato de sodio

Sr(NO3)2 Na2CO3

Propiedades Físicas Apariencia: Incoloro Densidad: 2160 kg/m³; 2,16 g/cm³ Masa molar: 58,443 g/mol P. Fusión: 1074 K (801 °C) P. Ebullición: 1738 K (1465 °C) Apariencia: solido blanco Densidad:3856 kg/m³; 3856 g/cm³ Masa molar: 208,23 g/mol P. Fusión: 1235 K (962 °C) P. Ebullición: 1833 K (1560 °C) Masa molar: 157,843 g/mol Apariencia: Solido blanco Densidad: 2.5 × 10³ kg/m3; 2.5 g/cm3 Masa molar: 106 g/mol P. Fusión: 1,124 K (851 °C) P. Ebullición: 1,873 K (1,600 °C)

Propiedades químicas Solubilidad en agua: 359 g/L en agua

Solubilidad en agua: 35,8 g/100 mL (20 °C)

Solubilidad en agua: Solubilidad en agua: 10,9 g por cada 100 g de agua

Cromato de potasio

K2CrO4

Ácido sulfúrico

H2SO4

Ácido clorhídrico

HCl

Hidróxido de sodio

NH4OH

Oxalato de amonio

C2O4(NH4)2

Ferrocianu ro de potasio

Fe(CN)6K4

Apariencia: Amarillo intenso Densidad: 2730 kg/m³; 2,73 g/cm³ Masa molar: 194.1896 g/mol P. Fusión: 1248 K (975 °C) P. Ebullición: 1273 K (1000 °C) Apariencia: liquido aceitoso incoloro Densidad: 1840 kg/m³; 1,83 g/cm³ Masa molar: 98,08 g/mol P. Fusión: 283 K (10 °C) P. Ebullición: 610 K (337 °C) Apariencia: Liquido incoloro, levemente amaarillo Densidad: 1120 solución 25 % kg/m³; 1,12 g/cm³ Masa molar: 36.458 g/mol P. Fusión: 247 K (−26 °C) P. Ebullición: 321 K (48 °C) Apariencia: solido blanco Densidad: 2100 kg/m³; 2,1 g/cm³ Masa molar: 39,99713 g/mol P. Fusión: 591 K (318 °C) P. Ebullición: 1663 K (1390 °C) Apariencia: Cristales incoloros Densidad: 1.50 kg/L a 20ºC Masa molar: 110 g/mol P. Fusión: 70ºC (se descompone). P. Ebullición: Se descompone Apariencia: Polvo blanco Densidad Relativa: 1.85. Masa molar 422.39 g/mol P. Fusión: 158°F (70°C).

Solubilidad en agua: 637 g/l a 20 °C en agua

Solubilidad en agua: miscible, exotérmico

Solubilidad en agua:

Solubilidad en agua: 111 g/100 mL (20 °C) / 13.89 g/100 mL (alcohol etílico a 20 °C

Solubilidad en agua: Moderadamente soluble en Agua (5.1 g por 100 ml de Agua a 20ºC).

Solubilidad en agua: 464 g/l (a 20 °C); 150 g/l (a 0 °C)

Materiales

Equipos de laboratorio

 Pipetas

 Gradilla

 Sorbona

 Tubos de ensayos

 agitador

 Centrifuga

Procedimientos Para: Calcio, bario, Estroncio.  Frente al (NH4)2CO3 2M 1. Ensayo a la llama 2. I gota de NH4Cl al 5% 3. Alcalinizar con II gotas de NH4OH 3M 4. V a X gotas de (NH4)2CO3 2M c 5. Centrifugar 6. Comprobar solubilidad  Frente al H2SO4 -1,5 M 1. ½ mL de solución muestra de cada uno en su respectivo tubo de ensayo 2. Alcalinizar con I gota de NH4OH 3M 3. ½ ml de H2SO4 dil 1.5M 4. Observar 5. Probar solubilidad  Frente al C2O4(NH4)2 0.25 M 1. ½ mL de solución muestra de cada uno en su respectivo tubo de ensayo 2. I gota de NH4Cl al 5% 3. Alcalinizar con II gotas de NH4OH 3M 4. V gotas de C2O4(NH4)2 0.2 5N 5. Centrifugar 6. comprobar solubilidad  Frente al K2CrO4 0.5 M. 1. ½ mL de solución muestra de cada uno en su respectivo tubo de ensayo 2. Acidificar con II gotas de ácido acético 3. V-X gotas de K2CrO4 0.5 M

4. Observar y concluir  Frente al Fe (CN)6K4 0.5M. 1. ½ mL de solución muestra de cada uno en su respectivo tubo de ensayo 2. Alcalinizar con II gotas de NH4OH 3M 3. V-X gotas de Fe(CN)6K4 0.5 M 4. Observar y concluir  Ensayo a la llama 1. 1 mL de muestra en una cápsula 2. Calentar hasta cristalización 3. Con un tubo con HCl conc. limpiar las minas de grafito introduciéndolas al ácido y luego al mechero hasta que no cambie el color de la llama 4. Humedecer la mina con HCl y tomar I muestra sólida y hacerla incidir en la llama del mechero 5. Observar el cambio de color

Observaciones Frente al (NH4)2CO3 2M Compuestos

Precipitados

Carbonato de calcio

Blanco

Carbonato de bario

Blanco

Carbonato de estroncio

Blanco

Prueba de solubilidad Compuestos

Solubles

Carbonato de calcio

Ácidos minerales

Carbonato de bario

Ácidos minerales

Carbonato de estroncio

Poco soluble en Ácidos minerales

Frente al H2SO4 -1,5 M Compuestos

Precipitados

Sulfato de calcio

Blanco

Sulfato de bario

Blanco

Sulfato de estroncio

Blanco

1. Solubilidad: En ácidos minerales concentrados se da la formación de bisulfatos Compuestos

Solubles en 𝐇𝐍𝐎𝟑 𝐨 𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒

Sulfato de calcio

soluble

Sulfato de bario

soluble

Sulfato de estroncio

Parcialmente soluble

2. Solubilidad: Sulfato de amonio concentrado Compuestos

Solubles en sulfato de amonio concentrado

Sulfato de calcio

Parcialmente soluble

Sulfato de bario

Parcialmente soluble

Sulfato de estroncio

Totalmente insoluble

Frente al C2O4(NH4)2 0.25 M Compuestos

Precipitados

Oxalato de calcio

Blanco

Oxalato de bario

Blanco

Oxalato de estroncio

Blanco

1. Solubilidad: Ácidos minerales diluidos Compuestos

Solubles en HCL 3M

Oxalato de calcio

soluble

Oxalato de bario

soluble

Oxalato de estroncio

soluble

2. Solubilidad: Ácidos débiles Compuestos

Solubles en ácido acético

Oxalato de calcio

insoluble

Oxalato de bario

insoluble

Oxalato de estroncio

insoluble

Frente al K2CrO4 0.5 M. Compuestos

Precipitados

Cromato de calcio

Amarillo

Cromato de bario

Amarillo

Cromato de estroncio

Amarillo

Frente al Fe (CN)6K4 0.5M. Compuestos

Precipitados

Ferrocianuro de calcio

Blanco

Ferrocianuro de bario

Blanco

Ferrocianuro de estroncio No precipita Ensayo a la llama: Catión Calcio Bario Estroncio

Color de la llama Amarillo verdoso Rojo Ladrillo Rojo carmín

Reacciones: Frente al (NH4)2CO3 2M 1/2 NH3 NH4Cl 5% Ca+2/Ba+2/Sr+2 + CO3= ↔CaCO3/ BaCO3/ SrCO3 ↓ ↓blancos CaCO3/ BaCO3/ SrCO3 ↓ + 2 H+ ↔ Ca++/Ba++/Sr+++ CO2↑ efervescencia + H2O

Frente al H2SO4 -1,5 M Ca++/Ba++/Sr++ + SO4 = ↔ CaSO4/BaSO4/SrSO4 ↓blancos Prueba de solubilidad en ácidos minerales CaSO4/ BaSO4/ SrSO4 ↓ + H+ (HNO3/H2SO4 con.) ↔ SO4H–(sulfato ácido) + Ca++/Ba++/Sr++ Prueba de solubilidad en sulfato de amonio concentrado CaSO4/SrSO4↓+(NH4)2SO4conc. Calor ↔ R/CaSO4↓ + LS/Ca++

Reacciones de transformación CaSO4/BaSO4/SrSO4 ↓ + Na2CO3 conc. Calor ↔ CaCO3 ↓ BaCO3↓+ BaSO4 (se trans”parcialmente”) SrCO3↓

(se transforma” totalmente”)

Frente al C2O4(NH4)2 0.25 M Ca++/Ba++/Sr++ + C2O4= ↔1/2 NH3CaC2O4/BaC2O4/SrC2O4↓blancos CaC2O4/BaC2O4/SrC2O4↓ + H + ↔ Ca++/Ba++/Sr++ + CO2↑efervescencia + H2O Prueba de solubilidad en ácido acético CaC2O4/BaC2O4/SrC2O4 ↓ + CH3COOH ↔ CaC2O4↓ + Ba++/Sr++ + CO2 ↑ + H2O

Frente al K2CrO4 0.5 M. Ca++/Ba++/Sr++ + CrO4= ↔1/2 neutro o alcalino CaCrO4/BaCrO4/SrCrO4 ↓amarillos Ca++/Ba++/Sr++ + CrO4= ↔1/2 CH3COOH BaCrO4 ↓ amarillo CrO4= + H+ (CH3COOH) ↔ CrO4H- + Ca++/Ba++/Sr++ ↔solo BaCrO4 ↓ amarillo Frente al Fe (CN)6K4 0.5M. Ca++/Ba++/Sr++ + Fe(CN)6== ↔1/2 NH3 NH4Cl 5%  Fe(CN)6 Ca(NH4)2 ↓ blanco  Fe(CN)6 Ba(NH4)2 ↓ blanco  No ↓ (Sr++) Conclusión  Se logró identificar los cationes del grupo V calcio, bario y estroncio. Que fueron sometidos a diferentes pruebas donde presentaron diferentes precipitados dependiendo con el reactivo que reaccionaban. Se realizó pruebas de solubilidad a ciertos compuestos que contiene los cationes del grupo v. Se observó los colores que presenta cada catión mediante el ensayo a la llama. Bibliografía:  

Benavides. (2012). Quimica analitica. Ciudad de mexico: Perkis. Recuperado el 25 de septiembre de 2020 Martinez. (2008). Anàlisis quìmicos. san miguel: planeta. Recuperado el 25 de septiembre de 2020

Nathaly Odette Mera Yagual

DRA.Q.F HAYDEE ALVARADO, Mg

Firma del Discente

DOCENTE

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