...•...

62. ANALISIS CUALITATIVO

CUADRO 2.

ANALISIS DEL GRUPO 1

Solución de una muestra que podría contener todos los iones metá-licos comunes

Sólido

Paso 1 Agregar ¡6 M HCl. -Centrifugar

, Solución

1Puede contener todos los iones me-tálicos cuyos cloruros són solubles

Paso 2 Agregar ¡Agua calienteCentrifugar

Sólido I Solución

1 1AgCl, HgzCb Pb+2, Cl-

Paso 4 Agregar lxolucíón de Nfls Paso 3 /DiVidi~Centrifugar Agregar {K2CrO,. Agregar ¡H,SO,.

I 1 1Sólido Solución PbCr04 PbS04

1!!g, !!gNHzCl

Negro Blanco

AmarilloAgregar ¡NH,CzH30Z•

Calentar

Centrifugar /

Sólido I Solución·

D~scartar 1Pb(CzH30zh

Agregar! K2CrO".1

PbCrO,Amarillo

Paso 5 Agregar ¡HN03•

1AgCI

Blanco

Se deja escurrir 1 gota de Hel 6M por la pared del tubo de en-sayeque contiene el precipitado. Si la solución sobre el precipi-tado queda clara,o casi clara, todos los iones del Grupo 1 pre-cipitaron completamente. Si se forma más precipitado, significaque la cantidad de agente precipitan te (solución de HC1) fueinsuficiente. En tal caso, se agita, se centrifuga y se agrega otragota de HCl 6M, repitiendo todas las operaciones hasta que conla adición de más HCl ya no se forme precipitado alguno. Se en-fría, dejando correr agua por el exterior del tubo y se decanta lasolución clara que queda sobre el precipitado. En el sernímícroa- f

t

ANALISIS DEL GRUPO I, GRUPO DE LA PLATA

FIG. 2. Centrífuga. A es el tubo que contiene la muestra por egar. B es el tubo de contrabalanceo que contiene un volumen i

liquido que el tubo A

nálísís, la decantación consiste en separar la soluciónpor medio de un gotero medicinal con punta adelgazadala Fig.3). La solución se guarda para la precipitación delII (grupo del cobre) de acuerdo con el paso 6 (véase E

4), a menos que se sepa con toda certeza que los único:presentes son los del Crupo 1. En este último caso, la sese puede desechar. El precipitado puede ser PhCl ¿ AgCl, 1o cualquier posible combinación de los tres.

ECUACIONES PARA LAS REACCIONES DEL PASO 1:

Hg2+2+ 2Cl- ---7 Hg2CJ2•

Ag+ + C1- ---'--'AgCL

Si una gran cantidad de agente precípítante, solueHC1, se agrega en exceso a la necesaria, ocurre la reaccíó:

AgCl + Cr: ---7 AgCh-

El AgC12- es soluble y, por consiguiente, no toda la platacontrará en el precipitado.

También se debe hacer notar que el PbCt es algo soliagua fría y que sólo precipitará en el Grupo 1 si está pl

72 ANALISIS CUALITATIVO

la mitad del volumen original. Luego se agregan 3 o 4 gotas desolución concentrada de HCl y se hierve con moderación única-

CUADRO 3ANALISIS DEL GRUPO II

SUBGRUPOS DEL COBRE Y DEL ARSENICOLa solución del Paso 1 o una solución de la que se sabe contiene úni-

camente elementos del Grupo II, puede contener cualesquiera o todos delos siguien tes iones:

Hg+2, Pb+z, Bi+3, Cu+z, Cd+z, As02 =, HzAsO.-, SbCI6-s, Sn+2, SnCh-zmáslos icnes de los Grupos III, IV Y V

{H20z,

Paso 6 Agregar. HC!.

Hervir a un volumen pequeño1

Hg+z, Pb+2, Bi+s, Cu+2, Cd+z, HzAsO.-, SbCl6-s, SnC16-zmás íones deelementos de los Grupos III, IV Y V.

Paso 7 Agregar { H2S (o tioacetamida)Centríf'ugar

Sólido I Solución. 1

Iones de los Gru-pos nI, IV y V

(Para el paso 24)Paso 8 Agregar ¡(NH.)zS.Cen trifugarSólidos Solución

1HgS2-\ AsS,-, SbS2-, SnSs-2

(para el Paso 17)Paso 9 Agregar {HNOs.

CentrifugarSólido Solución

A {HCI,

gregar HNOs.1

HgClz

Agregar {SnCl,.1

Hg Hg,ClzNegro Blanco

Precipitado blanco a negro"PbSO.\i',"

Paso 11 Agregar {H2S04.Centrifugar

Sólido ISolución1 .1

PbSO. Bi+S, Cu+Z, Cd+'(para el Paso 12) (para el Paso .13)

Paso 10

ANALISIS DEL GRUPO TI, SUBGRUPOS DEL. ..

Paso 12 Agregar (NH.1C¡]:.r,02.1

PbCC2HaO')2Agregar ¡K,CrO.

. 1PbCrO.¡

AmarilloPaso 14

Un terciok:·

Agregar ¡K,Fe(CN)6.1

. Cu2Fe(CN) 6

Rojo

Paso 13 Agregar [Nlh

Centríf'ugarSólido I Solución

.1 1BJ(OH)s Cu(NfIs);"', Ccl(NHJ

Agregar (HSn02-. I1 J

Bimetálico DividirNegro j

Dos tercios

Paso 16 Agregar {l'\a,S,04.Prueba 2

CentrifugarSólido I Solución11

Cu Ccl(NHa)/'2Agregar ¡(NH,),S

1CdS

Am arfllo

Paso 16Prueba 3

HgS,-2, A5S,-, SbS,-, SnS3-'

Agregar ¡NaCl'\.1

Cu(CN),-2,CdCCN),,-2

Agregar ¡H,S.1

CdSAmaríllo

Paso 17 Agregar ¡HC!.Centrifugar

Sólido[ I ...'s:::.:·O~jUCÍÓE

1HgS, .l\5,S" Sb,S", SnS2 Descart

-,

74 A...•••ALISIS CUALITATIVO

Paso 18 Agregar ¡HCI (Conc.).Centrifugar

Sólido I Solución~~------~---------------- 11 .SbCI6-3, SnCl~-2

HgS, As,S3 j \Dividir .Paso 19 Agregar {NH;¡.

Centrifugar \Sólido I Solución (para el Paso 22)I 1

HgS (Descartar) ASS2-, AS02- (para el Paso 23)

Paso 20 Agregar \HN03 (Dil.).Centrifugar

Sólido I Solución1

Descartar

i-r

-.\

Paso 22 Agregar { Fe (un clavo) Paso 23 Agregar {H,C,O •.1

SbO(C,O,)- or Sb(C,O'I)3-3

Sn(C,O,h-2

I'i,'

CentrifugarSólido I Solución1 1

Fe, Sb Sn+2

(Descartar)

Agregar ¡H,S.1

Sb,S3'Anaranjado

Agregar {HgCh.1

Hg+ Hg,Cl,Negro Blanco

Precipitado blanco a negro

mente hasta que quede un líquido de consistencia ligeramentesiruposa. Si la solución se hierve hasta sequedad, se pueden ~r-der el FeC13 y el SnCl., que son volátiles. Se prueba la solucióncon papel tornasol. Si está ácida, y debe estarlo, se añade solu-

ANALISIS DEL GRUPO rr, SUBGRUPOS DEL ...

cíón concentrada de amoníaco, de poco en poco, hasta qsolución se vuelva alcalina, luego se agrega lentamente sol3M de HCl, probando frecuentemente con papel tornasolque la solución esté apenas ácida. Se adiciona agua des:hasta obtener un volumen de 1.0 ml. A este volumen se añ4 gotas de solución 3M de HCl. La solución debe ser ~aproximadamente O.5M en HCl y está lista para el Paso 7.

El calentamiento con Hel no sólo destruye los iones nisino que también reduce los cromatos, de haberlos, a Cr3,ser identificados posteriormente en el Grupo Ill. No obstanniones cloruro no son lo suficientemente fuertes como ag(reductores para interferir con la oxidación del Sn+2 a Sn=efecto de los iones peróxido provenientes del peróxido d(drógeno.

ECUACIONES PARA LAS REACCIONES DEL PASO 6. La reacprincipal es la reducción del nitrato a NO, un gas que seprende:

Si el ion cromato está presente, se reduce así:

16H30+ + 2Cr04-2 -+- 6Cl- ~ 2Cr+3 + 3Cb i+ 24H20.

Es esencial que el estaño, si es que lo hay, esté todo al estetravalente. La oxidación del Sn+2 por el peróxido es:

4H30+ + Sn+2 + O2-2 + 6C1- ~ SnC16-2 + 6H20.

El peróxido de hidrógeno se descompone lentamente durantebullición, de manera que no interfiere con las operacionessecuentes:

2H,02 ~ 2H20 + O2 T .Paso 7. _Precipitación de los sulfuros del Grupo U. El prl

dimíento aquí descrito emplea la tioacetamida * como fuente. íones sulfuro. Sí en vez de ella se usa H2S, véase el Paso 7A.

Si los iones del Grupo III pueden estar presentes, este 'Fdebe completarse rápidamente. Bajo ninguna circunstancia el jcipitado obtenido en esta precipitación debe permanecer másunos cuantos minutos en contacto con una-solución que Ide contener iones del Grupo lII. Los sulfuros de mercurio y .

s• CH -C= CH,CSNFh (N. del T.)

, "NH,

,100'- ANALISIS CUALITATIVO..

"

CUADRO 4

ANALISIS DEL GRUPO III, SUBGItUPOS DE'r.:NIQUEL y DEL ALUMINIO

La solución del Paso 7, o una solución de la que se sabe contiene úni-camente elementos del Grupo III, puede contener cualquiera de los

siguientes íones o todos ellos .

Al+3, Cr+3, Fe+3, CO+2,Ni+2, NIn+2, y Zn+2,

, La solución del Paso 7 puede también contener iones de los Grupos IV y V,

Paso 24

. ,

¡NH3, - '" 1-14 .; ~ CO \1. c . -T'

Agregar NH,Cl, 4 11.. (t o jO.t i.S )(NH.hS. ti. 14. (5'.5 ~.t-",.5)

CentrifugarISólido Solución

" 1 ,MnS, Fe(OHh, FeS, CoS,NiS, Al(OHh Cr(OHh ZnS

, .tr 'L-Ct.<re\" C.O A "

, 2-.0 ,-,-l-<'t.f Wv'.;l

L..'J".t-Ct..f N~OW

Z.1"h,} N~ el .4~

1, e- c~r l-",...-c-Q..~ '-l.

~,,-v.....J.o 5-

1Iones de los Grupos

IV y V(para el Paso 40)

{NaOH Q, M '-.0 50 J. tl....5

- Paso 26 Agregar H202.' S" ~",J.&"S ouI. '3 ,,¿Centrifugar ~ e b~HG olb"-1, , '

Sólido I Solución -l.e~- l,,-~~ v:-l;--------------.!....--~I .-'1>2.. 1"- """"."lo C.-t I V'c.....- J

Mn02, Fe(OHh Co(OHl1' A!(OH),-: CrO.-2, Zn(OH).-2Ni(OH)2 Agregar {HN03•

1Al+3 Cr.O--2 Zn+2

(pa;a ei Pas~35) @J 0~

c:o (\ c . ..lo ,oJ"'<..JNa202. e0\ '3 P(", 3 ')oJ<t-.3

~e~.) ,(') I ~,r \J o l,-" NeY'\.~'-<..D..u V\'

.!.o :? <>..\.- >i. •••• (4 i~ 03 0'V'~Paso 28 Agregar {KCI03• _ .o J :'{ , ",¿,WV::>.s

Centrifugar. I SoluciónSólido

1Mn02 CCt ~i

(5)5 cú 'lb

ANALISIS DEL GRUPO IlI, SUBGRUPOS DEL" '

..•.•.

{HNO 3f \

Paso 29 Agregar H O 3,..,O{.L2 2.;) ?

U\ f-f' 1 .i~:Mn+2 {J-UJ

Agregar ¡NaBi03.1

Mn04-Solución púrpura

Paso 30 Agregar {NH3. (,XC{Centrífugar

I SoluciónSólido

Paso 31

1Fe(OH)3 ,

~f)5olu~lé-,-lr

Agregar {HCl.1

Fe+3

Paso 32

,/

1~.l. j:>k rJ ~o ti~ 1)- }O.k.! ~vO-

Paso 35

(Agregar <

l1

CO+2 Ni"Agregar {KCNS.4,t1 , -!1 :..- i

Fe(CNS)+z Dividir I(Solución roja) ~ " ,

;/ ---- - 590 -*«J \----~ ---;::=-!-

- Paso 33 Agregar {Dimetilglioxima 4jo.}.;.J'1 Paso 34 Agrega

Ni[CH3C(NO)C(NOH)CH3J2 1Rojo :K,Co(l\e I S rrv~IIv -te'.) ) Amari

Agregar ¡NHs. eo f\ Ce,I\+ r(,¿c~c_Centrifugar

I

(

I1

Sólido Solución

1Al(OH)3

1",' CrO¡-2, Zn(NH3),H

Paso 36 Paso 37

,...Agregar {HC2H3Ü2. (,,:.

1C¡'207-0, Zn+2

Agregar {BaCh D r ',2Centrifugar

l',\

L

So:

Agregar ¡K4F¡1

K2Zn,[Fe(CIBlanco1,

s~

j

124 ANALISIS CUALITATIVO

CUADRO 5

A..1\l"ALISISDEL GRUPO IV, GRUPO DEL C.4..LCIO

La solución del Paso 24 o una solución de la que se sepa que sólo con-• tiene elementos del Grupo IV, puede contener cualquiera de los siguien-

tes Iones o todos ellos:

Sólido

Paso 40 Agregar 1HNOa•

Hervir a sequedadProseguir el calentamiento("B aking" )

!Ba+2, SrH, Ca+2, y 1.1g+2

Paso 41, (NH4Cl'-

Agregar NHz, ,(NH.JzC03•

CentrifugarI Solución

1Mg+z, K+, Na+

(y NH.+ del Paso 41 )(para el Paso 49)

{NH.C2H30z,

Paso 43 Agregar KzCrO•.Centrifugar

Sólido 1

1BaCrO.

Paso 44 Agregar {HCl.Prueba de flama, verde

Paso 46

Sólido

Solución1

Sr+2, CaH

Paso 45(NHa,

Agregar \ (NH.)zC03.Centrifugar

I Solución1

Descartar

Sólido1

SrCO" CaC03

Agregar {HNOa.Cenrrifugar

I SoluciónI,¡,

Sr(NO.h

!

ANALIS!S DEL GRUPO IV, GRUPO DEL CALCIO

Paso 47 Paso 48

1CaC~O,Blar..co

Para prueba en 12. flamagregar{HCI

Anaranjado-rojizo

miento se continúa, pero sin llegar al rojo, hasta que los hij cesen. Los humos blancos son sales de amonío que se :sublimando. El recipiente- se enfría al aire hasta llegar atemperatura inferior a la de ebullición del agua. Se añadgotas de solución 6 M de HCl y 10 gotas de agua destilad,pasa a un tubo de ensaye, enjuagando dos veces el recípícon porciones individuales de 10 gotas de agua destilada,enjuagues se agregan al tubo de ensayo. Cualquiera de lo:lidos que pudiera causar turbiedad se elimina por centrífcíón y se descarta. La solución se decanta a un tubo de en.para el Paso 41.

ECUACIÓN PARA LA REACCIÓN DEL PASO 40_ Los iones aIDO se eliminan parcialmente por oxidación con ácido níta la temperatura de ebullición. La ecuación para esta reac.es:

NH4+ + NOs- ~ N20 T + 2HzO.

El proseguir el calentamiento (''baking''), después de llevasequedad, sublima (evapora) las sales de amonio rernanery, de haberlo, evapora el HN03•

Paso 41. Precipitación de los -iones del Grupo IV. La srción del Paso 40 o una solución de la que se sepa que sólo ctiene elementos de los Grupos IV y V, puede contener 13a+z,SCa+z,Mg+Z, Na- y K+Y deberá estar en un tubo de ensaye,

De ser necesario, se agrega agua destilada para complea 1 ml. Se agregan 10 gotas de solución 4 M de NH4Cl, (solución 15 M de NHa se vuelve alcalíno el medio al papel tonsol y se añaden 10 gotas de solución 2 M de (NH,)zCO:l (carlnato de amonío ). Se agita y se calienta a 60-70oC en bailoagua. Después de unos 5 min se centrífuga y la solución se (canta a un tubo de ensaye. Esta solución queda así lista peel Paso 49. Se lava dos veces el precipitado con agua destilacaliente, usando 10 gotas de agua cada vez, Los lavados se d,cartan y el precipitado queda listo para el Paso 42.f

134 A..•••ALISIS CUALITATIVO

CUADRO 6. ANALISIS DEL GRUPO V, GRUPO DEL soma

La solución del Paso 41, o una solución de la que se sepa contiene'únicamente elementos del Grupo V, puede contener cualquiera de lossiguientes iones o todos ellos:

Paso 49

Sólido Solución

(Con solución de NH3Paso 50 Agregar lNa

2HP0

4•

Centríf'ugarSólido r Solución1 1

MgNH.P04·6H20 DescartarAgregar{HCl.

1Mg+2

{NaOH,

Agregar Reactivo de magnesio

1Laca de Mg(OH)2 (Azul)

Paso 51 Agregar{HC!.Efectuar prue-bas a la flama

1Paso 52 Evaporar a

sequedadAgregar] Agua j

Dividir

Paso 52 (Continua- {Acetato de.. ) Paso 53cien zinc uranilo

Agregar 1NaZn(UOZ)3(C2H30Z)9·9HzO

Amarillo pálido

I

(

HCZH30Z'Agregar Cobaltinitrito

de sodio1

KzNaCo(NOz)sAmarillo

en baño de agua por unos minutos, se enfría y se centrífuga.El precipitado debe ser de poco volumen y consistir de finoscristales blancos. La solución se decanta a un pequeño tubo deensaye. El precipitado se descarta. La solución queda lista parael Paso 50, ensayo para el magnesia; para el Paso 52, pruebade precipitación para el sodio y para el Paso 53, prueba deprecipitación para el potasio. Con esta solución no deben hacer-

í." '

ANALISIS DEL GRUPO v

se pruebas en la flama, porque al llegar a este puntocontaminación de la muestra con sales de sodio es ineviporque las sales de potasio pueden haber sido agregadas (etapas previas. Las pruebas de la flama deben hacersemuestra original.

ECUACIONES PARA LAS REACCIONES DEL PASO 49. Laciones en este paso corresponden a reacciones en las cu:iones se combinan para formal' sales insolubles:

Ba+2+ SO~-2-r-r BaSOl(Blanco)Sr+2+ SO.l-Z---7 SrSOI(Blanco)

Ca+2+ CzO.-z ---7 CaC~04(Blanco)

Paso 50. Ensayo para· el magnesia. Existen dos prueb.la investigación del Mg+". La primera es la precipn aciMgNH.PO •.6H20 (fosfato hexahidrato de magnesia y arrblanco, a partir de una solución que es básica por efe:amoníaco. La segunda es una prueba ulterior, efectuadaprecipitación del Mg(OH)2 (hidróxido de magnesia), el (blanco y muy insoluble. El Iv1g(OH)2es difícil de observapuede ser inducido a adsorber ciertos colorantes y así 11ser fácilmente visible.

Se extrae aproximadamente una tercera parte de la sedel Paso 49 y se coloca en un pequeño tubo de ensaye. Se

, 1 gota de solución 6 M de NH3 y 5 gotas de solución 0.2Na2HPO, (fosfato disódico). Se mezcla, se calienta y sreposar. Si en 3 a 4 min no hay formación de precípitadcno, el M52 no estaba presente en la solución problema.forma un precipitado blanco, probablemente sea MgNf6H~O, lo cual puede ser posteriormente confirmado elprueba para rnagnesío, como sigue:

Se centrifuga, la solución se descarta y el precipitadosuelve con 1 gota de HCI 6 M Y 2 o 3 gotas de agua. Segan 2 gotas de re activo para magnesia, un colorante en so,que se vuelve azul cuando se adsorbe sobre Mg(OH)" y ulución 8 M de NaOH, gota a gota, agitando con una varí'-vidrio. Después de agregar cada gota de la solución bie:tada, se extrae la varilla sin tocar las paredes del tubo de ey se pone en contacto con papel tornasol. Una vez qUEprueba indique que la solución está alcalina, se añade 1más. Si se forma un precipitado azul nebuloso, la presencmagnesio queda confirmada. Si el tubo de ensaye se centi