t1 SEMIMICRO ANALISIS QUIMICO CUALITATIVO1.1 CONCEPTO DE QUIMICA ANALITICA y ANALISIS QUIMICO: DIVISION.Qumica analtica. es la ciencia que estudia el conjunto de principios, leyes y tcnicas, cuyo objetivo es, la determinacin de la composicin qumica de sustancias o mezclas de sustancias, natural o artificial. La Qumica Analtica, se divide en: 1. Qumica Analtica Cualitativa y 2. Qumica Analtica Cuantitativa .Anlisis Qumico, se denomina as, al conjunto de procesos, tcnicas operatorias puestas al servicio del Analista, para darnos a conocer la composicin qumica de una sustancia o mezclas de sustancias. El Anlisis Qumico, puede ser:1. Anlisis Qumico Cualitativo, cuando el anlisis est orientado al reconocimiento, la investigacin, de los componentes/ iones que integran una sustancia.2. Anlisis Qumico Cuantitativo, cuando el anlisis est orientado a la determinacin o conocimiento de las proporciones relativas de los componentes o iones que integran una sustancia.1.2 IMPORTANCIA QUIMICA ANALITICA: SU APLICACIN EN LA CIENCIA, INDUSTRIA Y AGRICULTURA. La Qumica Analtica y, en particular, el Anlisis Qumico, tiene gran importancia, tanto terica como prctica, porque contribuye al desarrollo de ciencias afines, como: agronoma, fisiologa, geologa, mineraloga, microbiologa, etc. de una manera eficaz y decisiva. En la Ciencia se ha comprobado mediante anlisis qumico, que en la atmosfera existe, N2 78%, O2 21%, H2, Ar 0,9%, He, CO2, vapor de agua, etc. En la Industria, el anlisis qumico tiene gran valor, por el control de calidad que se realiza a la produccin de alimentos, motores, pinturas, aparatos electrnicos. En la Agricultura, el anlisis qumico de suelos, permite conocer, que suelos necesitan de la aplicacin de fertilizantes (abono, sustancia que se agrega al suelo o tierra para aumentar su fertilidad), productos agrcolas, materias primas, etc.1.3 QUIMICA ANALITICA: COMPONENTES En el Anlisis Cualitativo, no nos interesa los Elementos que integran una sustancia, por varias razones, como son: el tiempo mayor en el anlisis, el costo del mismo y sobre todo, la poca o ninguna informacin que nos proporciona al tipo de sustancia analizada; es decir, que el Anlisis Elemental siendo de enorme importancia en Qumica Orgnica, no lo es en Qumica Analtica Cualitativa. Los componentes en Qumica Analtica son los IONES, que integran una sustancia o mezcla de sustancias, pudiendo ser: a) Componentes inicos electropositivos o cationes, ejemplos: Na+, K+, Cu++, Ca++, etc.b) Componentes inicos electronegativos o aniones, ejemplos: Cl -, NO3 -, SO4 =, S =, etc. Estos componentes inicos, son fciles de reconocer por mtodos analticos, ya sea, por va seca o va hmeda, ejemplo : al hacer el anlisis de una muestra como el oxalato de amonio (NH4)2C2O4, \comprobaremos la presencia de C,O, N, H, segn el anlisis elemental, la identidad de la sustancia estara entre uno de los miles de compuestos orgnicos, que estn conformados por dichos elementos, lo cual hace casi imposible su identificacin y, por otro lado, en cambio, si analizamos los componentes inicos de la muestra, podemos identificar con facilidad, el ion NH4+ e ion C2O4 = por medio de reacciones por va hmeda, fciles de practicar en tubos de ensayo, as: el ion C2O4 = se lo reconoce porque frente al reactivo CaCl2, forma un precipitado blanco de CaC2O4. C2O4 = + Ca++ C2O4Ca pp. Blanco El ion NH4+, puede ser reconocido por medio del reactivo de Nessler (con este nombre se conoce a una solucin de tetra iodo mercuriato de potasio K2I4Hg) que alcalinizado con NaOH o KOH, este ltimo hace que la sal de amonio, libere amoniaco NH3, el cual reacciona con el reactivo de Nessler, formando un precipitado amarillo o pardo, si la cantidad de NH3 liberado es grande. NH4+ + [I4Hg] = OH- [I4Hg] K NH4 pp Pardo1.4 METODOS DEL ANALISIS QUIMICO CUALITATIVO INORGANICO: FISICO, QUIMICO, FISICO-QUIMICO Se pueden resolver las tareas de la Qumica Analtica, recurriendo a varios mtodos: Fsicos, Qumicos y Fsico-Qumico; estos se desarrollan y perfeccionan permanentemente; se elaboran continuamente los mtodos de anlisis ms modernos que exigen una metodologa y fundamentos tericos nuevos. 1.- Mtodos Fsicos , son aquellos mtodos que investigan la naturaleza de una sustancia, por la evaluacin de ciertas constantes fsicas, tales como: color, olor, pH, prueba de solubilidad, punto de ebullicin, punto de fusin, punto de inflamacin, densidad, estructura cristalina, etc. 2.- Mtodos Qumicos, son aquellos mtodos que investigan los componentes o iones de una sustancia, a travs, de reacciones o transformaciones qumicas, se subdividen en: a) mtodos por va seca y, b) mtodos por va hmeda. Mtodos por Va Seca, como su nombre lo indica, son aquellos que tienen lugar en ausencia de solvente alguno; la sustancia ensayada y los reactivos, por lo general se toman al estado slido y, la reaccin se realiza calentando hasta alta temperatura; estos fueron los primeros ensayos que se utilizaron, hoy radica su importancia como mtodo de Orientacin y no de confirmacin para el anlisis cualitativo. Entre los ensayos ms importantes, por va seca, tenemos: Ensayo a la LLAMA, para realizar este ensayo, utilizar una asa de Pt, Ni, Cr, porque resisten altas temperaturas; tambin utilizar una mina de grafito (material blando formado por carbono buen conductor del calor y electricidad; inerte, ya que no reacciona, ni altera la muestra), luego se toma el HCl concentrado o 12M (las sales de cloruros son las ms voltiles) y, se toma la solucin muestra slida, se hace incidir en el cono exterior de la llama del mechero de bunsen, observando el desarrollo de color en caso positivo; muchos cationes imparten una coloracin tpica a la llama, as tenemos : Cu++ verde/azulada, Ca++ roja/ladrillo, Ba++ amarilla/verdosa, Sr++ roja/carmn, Na+ amarilla intensa, K+ violeta plida; en la prctica, las soluciones muestras liquidas, llevamos una pequea porcin en una capsula de porcelana, calentamos mechero o reverbero hasta sequedad o cristalizacin, transformando la SM liquida en slida. Ensayo al CARBON, se denomina tambin ensayo al Soplete y, normalmente se practican sobre trozos de carbn vegetal limpios y apropiados, la cual posee una muesca u horado, que sirve para depositar en ella la muestra slida, sobre la cual, se hace incidir la llama de un soplete, hasta que se funda, observando finalmente los resultados. Durante la operacin, podemos observar fcilmente, colores y olores caractersticos , desprendimientos de gases; cuando se enfra el sistema, se puede apreciar el fenmeno ms importante y que consiste en la huella que queda luego de su fusin, que se conoce con el nombre de Aureola, que en muchos casos es particular y especifica de muchos minerales, pudiendo ser tipificados; este ensayo es muy utilizado por Gelogos y Geoqumicos, que para su trabajo se ayudan de lminas estndar de muchos minerales y, as poder efectuar el anlisis comparativo; este ensayo es muy limitado y algo obsoleto, actualmente tiene gran utilidad en algunas pruebas de campo. A continuacin, presentamos ejemplos de elementos qumicos, los mismos que dan aureolas de xidos.Elemento Aureolas xidos Elemento Aureolas xidos Ag + Blanca Ag2 O Cd ++ parda/rojiza Cd O Pb ++ Amarilla Pb O As +++ blanca muy voltil As2 O3 Cu ++ Roja Cu O Sb +++ blanca/azulada Sb2 O3 Para que el ensayo sea bien realizado, la SM o problema, previamente debe ser tratada con Na2CO3 anhidro o una mezcla de Na2CO3 y K2CO3 anhidros en proporciones iguales; esta ltima mezcla es ms utilizada, ya que su punto de fusin es menor; los carbonatos presentan puntos de fusin bajos, que otras sustancias y, por lo tanto, el trabajo se hace ms rpido, ejemplo : muestras que contienen Ca(NO3)2, estas no se funden, por ello las mezclas (Na2CO3 y K2CO3), que transforman las mezclas infundibles, en mezclas que contengan un punto de fusin bajo, ya que por ser muestras de campo, el tiempo es importante. Ensayo formacin de PERLAS COLOREADAS, en este ensayo determinadas sustancias qumicas al ser fundidas en el extremo de una asa de platino, producen las denominadas Perlas que toman distintas coloraciones; estas pueden ser acidas o alcalinas. Las perlas acidas se obtienen utilizando tetra borato de sodio deca hidratado Na2B4O7 10 H2O (brax) y sales de fosfato como el fosfato acido de sodio y amonio tetra hidratado NH4NaHPO4. 4H2O; en cambio, las perlas alcalinas se obtienen con mezclas de Na2CO3 y K2CO3 o de Na2CO3 y KNO3, para este ensayo, se procede de la siguiente manera: el asa de platino, se lo calienta al rojo, all inmediatamente se introduce el brax en polvo, se calienta nuevamente, observando que la sal se hincha a medida que pierde el agua de cristalizacin, luego se contrae sobre el anillo, formando una perla incolora y transparente, constituida normalmente por una mezcla de meta borato sdico y anhdrido brico NaBO2 y B2O3, se toma la SM a analizar finamente dividida y se procede a calentar el conjunto, dejamos que se enfri, observando el color final; es as, como podemos identificar algunos cationes, por la formacin de xidos coloreados. Elemento llama reductora/media llama oxidante/externa xidos Ni ++ azul azul Ni2 O3 Co ++ gris pardo Co2 O3 Fe ++ verde amarilla Fe2 O3Ensayo por Va Hmeda, como su nombre lo indica, se practican en un medio liquido o acuoso, que en la mayora de los casos es, el agua destilada; aunque en ciertas ocasiones, son muy tiles los solventes orgnicos, como: tetra cloruro de carbono o tetra cloro metano CCl4, cloroformo o tri cloro metano CHCl3, ter etlico CH3 CH2 O CH2 CH3 y, otros que sirven para estabilizar una coloracin o favorecer el desarrollo de los mismos, que el analista pueda observar mejor el ensayo que practica. Los ensayos por va hmeda, se los practica en forma aislada, para identificar 1 o 2 componentes, cuando la muestra es de presuncin conocida; sin embargo, lo ms general, consiste en verificar una marcha analtica; es decir, un anlisis cualitativo completo, que nos da a conocer todos los componentes de la muestra. Es un ensayo de confirmacin.3. Mtodos Fsico Qumico, llamados tambin mtodos instrumentales, pues para realizar las mediciones, se necesitan de instrumentos o aparatos de precisin para cada caso, ejemplo: ampero mtricos, conducto mtricos, colorimtricos, cromatograficos, etc.; en los mtodos colorimtricos, basados en medir la intensidad de coloracin de una solucin y la concentracin de la sustancia (iones); en el mtodo cromatografico, se hace pasar la SM , a travs de una columna con adsorbente slido, como Al2O3, como la capacidad de adsorcin de diversas sustancias o iones es muy variada, se separan y, pueden identificarse en la columna, ya sea por su coloracin o por el tratamiento de reactivos especiales para estos iones.1.5 REACCIONES ANALITICAS: FENOMENOS QUE SE OBSERVAN EN EL TRANSCURSO DE LAS REACCIONES ANALITICAS. En el Anlisis Cualitativo, solo encuentran aplicacin, las reacciones que van acompaadas de algn efecto externo ; es decir, de transformaciones fcilmente identificables, los cuales permiten confirmar que la reaccin correspondiente, efectivamente ha tenido lugar; tales efectos externos, pueden ser:a) cambio de coloracin de una solucin2 Fe +++ + 6 SCN - HCl Fe (SCN)6 Fe color rojo sangre Cu ++ + 4 NH3 Cu [ NH3)4] ++ color azulb) Formacin de precipitado o disolucin del mismo (solubilidad)Ag + + Cl - Ag Cl blanco/ cuajoso luz Ag plata metlica pardaAg Cl + 2 NH3 [Ag (NH3)2] + incoloro di amino argentico + Clc) Desprendimiento de gas NH4 + + OH - calor NH3 gas + H2OSO3 + 2 H+ SO2 + H2O

1,6 ASPECTO CUANTITATIVO DEL ANALISIS CUALITATIVO.- CARACTERISTICAS e INTERPRETACION DE SUS RESULTADOS.- COMPONENTES PRINCIPALES y SECUNDARIOS.- Cuando se realiza un determinado Anlisis, al dar su resultado, no nos conformemos con dar solo la naturaleza de las sustancias; sino, que adems debemos dar la proporcin en que se encuentran esos componentes. El Analista debe lograr diferenciar los llamados componentes principales de los llamados componentes secundarios o impurezas, esto se logra, cuando al practicar un anlisis, podemos establecer, que componentes se encuentran en mayor proporcin y, cuales en menor proporcin, como impurezas, ejemplo: Si analizamos una muestra de aspecto cristalino, color-blanco, soluble- en agua destilada, ensayo a la llama- color amarilla intensa, ensayo ion amonio- negativo y reportamos como resultado, los siguientes componentes : Cl -, I -, CO3H -, AlO2 -, Na +, K +, Ca ++, la simple lectura de esta planilla, no nos proporciona el conocimiento del tipo de sustancia analizada; pero, si establecemos, que los iones Cl y Na + se encuentran en mayor proporcin (componentes principales)y, en cambio, los dems iones, se encuentran en menor proporcin (componentes secundarios/impurezas), podemos deducir, que la sustancia analizada, no es otra cosa que el NaCl o sal comn, con sus impurezas normales. Recordar que la deficiencia de Iodo en las personas produce la enfermedad llamada Bocio/cretinismo, afectando al crecimiento normal de las personas, la posee la glndula tiroides y, para evitar esta enfermedad se requiere de trazas de Na I o K I en la sal de mesa (sal Iodada).1.7 TECNICAS, ESCALAS O METODOS DEL ANALISIS QUIMICO CUALITATIVO SEGN EL TAMANO DE LA MUESTRA: MACRO, SEMIMICRO, MICRO, ULTRAMICRO Y SUBMICROANALISIS. Segn sea la cantidad de sustancia, con la cual se va a operar al efectuar las reacciones analticas, se distinguen los siguientes mtodos o escalas de trabajo:

ESCALASPESO/MUESTRAVOLUMEN/MUESTRAMacro anlisis > 0,1 g > 10 ml(Mtodo del gramo) (0,5 - 1 g) (20 50 ml)Semi microanlisis (0,01 0,1 g) (1 10 ml)(Mtodo centigramo) Micro anlisis (0,001 0,01 g) (0,01 1 ml)(Mtodo miligramo)Ultra microanlisis(0,000001 0,001 g) (0,001 0,01 ml)(Mtodo microgramo1 u 1 mgSub microanlisis (< 0,000001 g) (< 0,001 ml)(Mtodo sub microgramo) La prctica aconseja siempre la tcnica ms adecuada, de acuerdo a la circunstancia del problema. 1 ug = 0,000001 g = 1 x 10 -6 g (millonsima de gramo). En el Macro Anlisis, se ensayan cantidades relativamente grandes de sustancias (0,5 1 g) o (20 50 ml), las reacciones se efectan en tubos de ensayos, vasos de precipitados o en matraces; los precipitados se separan de la disolucin mediante filtracin, a travs de papeles filtros. En el Semi microanlisis, ocupa un lugar intermedio entre el macro y el micro anlisis; este mtodo ofrece varias ventajas, en comparacin con el macro anlisis, ya que la separacin e identificacin de los iones, se efectan con menores cantidades de sustancias, emplendose mtodos y aparatos especiales. En esta tcnica de anlisis se realizan 3 operaciones importantes: a) Evaporacin Parcial, el cual consiste, en calentar un liquido, con el propsito de eliminar una parte de l. La evaporacin parcial, tambin se la llama concentracin de la solucin (concentrar a pequeo volumen)b) Evaporacin a Sequedad, el cual consiste, en calentar un liquido, con el propsito de eliminar toda la solucin (cristalizar sales ) y,c) Calcinacin, el cual consiste en calentar un solido, con el propsito de eliminar las sustancias voltiles. Las sustancias no voltiles si se calcinan, se descomponen en sus correspondientes xidos. En el Micro anlisis , se emplean cantidades de sustancias aproximadamente unas 100 veces menores; es decir, unos miligramos o ml de sustancia; se llevan a cabo reacciones de alta sensibilidad, que permiten por el mtodo fraccionado, identificar la presencia de varios componentes, aun siendo su contenido mnimo en la sustancia ensayada. Las reacciones que se desarrollan son:a) Mtodo micro cristaloscopico, en la cual, las reacciones suelen efectuarse en un portaobjeto, identificndose el ion, por la forma de los cristales que se forman, observados en el microscopio.b) Mtodo a la gota, las reacciones se llevan a cabo, en una tira de papel filtro, aadiendo a esta, gota a gota y en sucesin determinada, la solucin ensayada y los reactivos, como resultado de la reaccin, en el papel filtro, aparece una mancha coloreada, cuyo color permite comprobar la presencia de un ion, ejemplo : Cu++ con Cupron y expuesto a los vapores de NH3 se observa mancha Verde con bordes azulados en caso positivo; las reacciones por el mtodo a la gota, tambin pueden realizarse, en una placa de gotas especial con cavidades, en un vidrio reloj o en un crisol de porcelana, como ejemplo : la capsula de porcelana en su parte invertida se hace un raya con la SM (contiene Ag+), se agrega una gota de HNO3 diluido con un capilar muy fino, se calienta a la llama del MB, en un PF se coloca el reactivo orgnico p-di metil amino benciliden rodanina color anaranjado y se presiona a la capsula que tiene la SM acidificado se retira y en caso de mancha Violeta plida es positiva para Ag+, se form la Plata p-di metil amino benciliden rodanina. En el Ultra microanlisis, se ensayan cantidades menores a 1 mg o 0,001 g, casi todas las operaciones analticas son efectuadas, observndolas al microscopio1,8 TERMINOS EMPLEADOS EN EL ANALISIS CUALITATIVO POR VIA HUMEDA: PRECIPITACION, REACTIVO, CENTRIFUGACION, LIQUIDO SOBRENADANTE, RESIDUO, PRECIPITACION COMPLETA, LAVADO O LOCIONADO.H2SO4 + BaCl2 BASO4 + HCl (ecuacin molecular)2 H+ + SO4 = + Ba ++ + 2 Cl - BaSO4 + 2 Cl - + 2 H+ ( ecuacin inica) S M Reactivo p p L S o impurezas En el anlisis cualitativo inorgnico por va hmeda, se hace necesario conocer una serie de trminos que se presentan con mucha frecuencia y, para entenderlos, nos valemos de la ecuacin anterior. Si partimos de una solucin de H2SO4, la cual podra ser diluida, a la que llamaremos Solucin Muestra SM, si sobre ella adicionamos otra solucin, como el BaCl2, la que llamaremos Reactivo, de inmediato vamos a observar, la formacin de un compuesto insoluble, color blanco, de BaSO4, al cual llamaremos Precipitado pp.; adems, luego de cierto tiempo, observaremos, la aparicin de un lquido que sobrenada, que llamaremos Liquido Sobrenadante y, que corresponde al HCl o impurezas. La ecuacin dada nos demuestra un caso prctico de lo que es una reaccin qumica y, en nuestro caso especial, se trata de la reaccin o ensayo del ion sulfato y, como en esta reaccin hemos utilizado sustancias en solucin, podemos indicar que la reaccin se efectu en medio acuoso o por va hmeda. En Analtica normalmente, luego de obtener un precipitado, se hace necesario separarlo inmediatamente del lquido en que se encuentra, para esto existen varios mtodos, de los que citaremos: a) decantacin , la cual consiste en dejar en reposo por un determinado tiempo, el recipiente que contiene la muestra a separar, luego del cual, observamos a los componentes de la muestra, separndose en fases o partes.b) filtracin, consiste en hacer pasar la solucin muestra por un papel filtro (lana, lana de vidrio, telas, etc.)y, el lquido pasa, se lo conoce como liquido filtrado, la sustancia que queda retenida en el papel filtro, se lo conoce como residuoc) centrifugacin, es el mtodo ms rpido, cmodo, seguro, para lo cual usamos los aparatos denominados centrifugas, las cuales pueden ser manuales y elctricas; el tiempo normal de centrifugacin es de 2-3 minutos, pero se puede usar ms tiempo; la forma de ubicar los tubos en la centrifuga es, colocndolos uno frente a otro, de tal manera que contengan volmenes iguales o ligeramente superior el uno al otro tubo. Luego de separar el residuo y LS, por cualquiera de los mtodos anteriores, se procede a realizar lo que se conoce con el nombre de comprobacin de precipitacin completa, para saber, si la cantidad o volumen de reactivo adicionado, fue suficiente para precipitar a todos los iones SO4 = presentes en la solucin muestra H2SO4, evitndose de esta manera, que quede sin precipitar iones SO4 = y, que posteriormente puedan provocar interferencias o incompatibilidades, en el anlisis posterior de otros iones, para lo cual se debe agregar una gota del reactivo BaCl2, observando si hay precipitado o turbidez (pequea precipitacin), significando que la precipitacin es incompleta y, que existen todava iones libres de SO4 = sin precipitar, luego de lo cual se agrega un ligero exceso de BaCl2, se agita, se centrifuga y, se repite la misma operacin, hasta que ya no precipite, concluyendo que, la precipitacin es completa. Ahora el precipitado blanco de BaSO4, obtenido de esta forma, no es 100% puro, sino que viene acompaado de impurezas (Cl e H+), para eliminarlos, se realiza sobre el pp, lo que se conoce con el nombre de lavado o locionado del precipitado, para lo cual se utilizan sucesivas cantidades de un determinado solvente, que para nuestro caso es el agua destilada. Recordar: que este lquido de lavado debe cumplir ciertas condiciones, como a) no disolver al pp., ejemplo, el PbCl2 es soluble parcialmente en agua fra, por lo que no se lo debe lavar con agua destilada, b) no formar compuestos insolubles, con el pp que se lava y, c) no permitir que pase al estado coloidal el pp. Por lo general, se realizan unos 3 lavados, luego del cual, se separa una pequea porcin del liquido de lavado en otro tubo y, realizamos un sencillo anlisis de comprobacin de impurezas, tomando como testigo , uno de los componentes de las impurezas HCl, tiene Cl y, realizamos lo que se conoce con el nombre de ensayo del ion cloruro Cl , agregando una gota de HNO3 diluido y dos gotas de AgNO3 al 5%, en caso positivo para Cl -, observaremos un precipitado blanco de AgCl, concluyendo que nuestro pp. de BaSO4 todava tiene impurezas de Cl -, por lo que se debe repetir los lavados o locionados con agua destilada 1,2,3, etc., las veces que se requieran hasta que esta ltima reaccin sea negativa, que indica que nuestro pp. BaSO4 est libre de impurezas (Cl -)Cl - + Ag+ 1/2H+ Ag Cl blanco/cuajoso luz Ag gris/negra1.9 CONDICIONES PARA LA REALIZACION DE LAS REACCIONES ANALITICAS: CONCENTRACION, TEMPERATURA y pH.- Al realizar una u otra reaccin analtica, es necesario crear, determinadas condiciones para su desarrollo, pues en caso contrario, su resultado no ser exacto, satisfactorio. Citemos un ejemplo: es evidente que los precipitados solubles en cidos no pueden precipitar, si el cido libre se encuentra en exceso. De la misma forma, los precipitados solubles en lcalis, no llegan a formarse, si la base se encuentra en exceso. Si un precipitado se disuelve tanto en acido como en lcalis, resulta que solo puede formarse en un medio neutro.a) Concentracin, es una importante condicin para el desarrollo de las reacciones analticas; la presencia de una concentracin, lo suficientemente elevada del ion a identificarse en la muestra; siendo su concentracin mnima la reaccin no da resultado alguno; cuando los reactantes actan en una mayor concentracin, hay mayor nmero de choques o colisiones entre tomos o molculas, de las sustancias que intervienen en la reaccin; por lo tanto, la velocidad de reaccin aumenta. Es fcil comprender la causa de este fenmeno, cada sustancia puede precipitar solo cuando su concentracin en la solucin supera su solubilidad en las condiciones dadas.b) Temperatura , otra condicin importante de las reacciones analticas es, la temperatura, la velocidad de reaccin es mayor, con el aumento de temperatura, debido al mayor cinetismo molecular existe mayor nmero de choques, mayor nivel energtico promedio de los reactantes: el Fe se oxida ms fcil con ayuda de calor, que a temperatura ambiente; los precipitados (PbCl2) cuya solubilidad crece considerablemente con el aumento de temperatura, no deben obtenerse de una solucin caliente, las reacciones correspondientes deben llevarse a cabo en frio, es decir, a temperatura ambiente; de todas maneras, algunas reacciones se desarrollan solo con el calentamiento, ejemplo : solubilidad de los Ag2S, PbS, Bi2S3, CuS, CdS, etc., se solubilizan mejor en HNO3 diluido y caliente.c) pH los ejemplos antes mencionados demuestran que una de las condiciones ms importantes para realizar las reacciones analticas es, la presencia de un medio adecuado, el cual dada la necesidad, debe crearse, aadiendo a la solucin un cido o un lcali, ya que as estn los iones y dems componentes en la muestra, en las concentraciones necesarias, la reaccin no se dar. Existen tambin otras condiciones para la realizacin de una reaccin analtica y son : la sensibilidad, la especificidad de las reacciones, que tambin se deben tomar en cuenta, caso contrario, su resultado no ser fidedigno; la naturaleza de las sustancias reaccionantes; superficie de contacto; los catalizadores..etc.1.10 SEGURIDAD DE UNA REACCION: REACCIONES SEGURAS Y POCO SEGURAS O INSEGURASReacciones Seguras es la amplitud de condiciones en las que, las reacciones analticas pueden verificarse; una reaccin ser ms segura, cuanto ms ampliamente, puedan variarse las condiciones operatorias o del medio en que se efecta la reaccin, sin que presente variacin sensible en su apreciacin.Reacciones Inseguras o poco seguras, cuando la reaccin solo tiene lugar atendindose estrictamente a las indicaciones recomendadas, ejemplo, la reaccin de reconocimiento de sulfitos SO3 =, frente al reactivo verde malaquita, cuya positividad es la decoloracin, exige un riguroso pH neutro para su realizacin, porque en medio acido, la reaccin es menos sensible y selectiva; otro ejemplo, el Arseniato, que frente al reactivo AgNO3 al 5% reacciona, solamente en un medio justo neutro, precipitando Arseniato de plata pardo chocolate, no lo puede hacer en un medio acido, porque el pp se disuelve, tampoco, en un medio alcalino, porque precipita Ag2O pardo, tampoco, en medio amoniacal, porque forma el di amino argentico. As O4 + 3 Ag + 1/2neutro Ag3 AsO4 pardo chocolate1,11 SENSIBILIDAD DE LAS REACCIONES ANALITICAS Y SU CLASIFICACION: LIMITE DE IDENTIFICACION, LMITE DE DILUCION, CONCENTRACION LIMITE.- REACCIONES POCO SENSIBLES, SENSIBLES Y MUY SENSIBLES.- Una reaccin o ensayo analtico, viene caracterizado por 2 conceptos fundamentales: Sensibilidad y Selectividad. Sensibilidad, se refiere a la mnima cantidad de sustancia detectable en un ensayo. Selectividad, se refiere a la interferencia de unos grupos qumicos en la deteccin de otros grupos qumicos. La Sensibilidad de las reacciones analticas, se manifiestan, por un cambio qumico que puede ser: cambio de color de una solucin, formacin de un precipitado o desprendimiento de un gas; dichos cambios, deben tener una intensidad mnima y, que puedan apreciarse claramente; el estudio de dichos cambios, le corresponde a la sensibilidad. La Sensibilidad de las reacciones analticas, se las puede expresar, cuantitativamente , como:a) limite de identificacin, de apreciacin o de perceptibilidad ( m ).- se define como la mnima cantidad de sustancia o ion, detectable en un ensayo determinado; debido a que la cantidad es muy pequea, se expresa por regla general, en microgramos, es decir, en millonsima de gramos, se designa ug . 1 ug = 0,000001 g = 1 x 10 -6 gSe expresa en: m =.ug/..ml(del ensayo que se practic)Un ensayo a practicarse, se puede realizar en:Tubo de ensayo = 5ml; tubo centrifuga = 1ml; micro tubo = 0,5 ml;Capsula porcelana, vidrio reloj, placas para ensayo a la gota = 0,03 ml;Porta objeto/ bajo el microscopio = 0,01 ml; PF I gota = 0,05 mlActualmente se ha difundido mucho, la expresin: partes por milln ppm, para indicar las concentraciones de soluciones muy diluidas, dicha expresin es equivalente a:1 ppm =mg/L (en volumen) o .mg/Kg (en peso) b) limite de dilucin (ld), es el grado de dilucin mxima para el cual el ensayo, da todava un resultado positivo. Se expresa en: ld = 1 g/.ml mximos de dilucinEjemplo, una reaccin sensible es 1: 500.000, quiere decir, que la reaccin es positiva, a una dilucin de 1g de la sustancia o ion a identificar en 500.000 ml de solvente.c) Concentracin limite (D), es evidente, que no es lo mismo, que la sustancia o ion a identificarse, sea verificado, cuando esta ocupa un volumen pequeo que uno grande. As no es igual, la sensibilidad de una reaccin que aprecia 1g de la sustancia analizada en 1 L, que si se revela, 1 g de esta sustancia en 1 ml; evidentemente, en el primer caso, ser mucho ms sensible; surge por ello, el concepto de concentracin limite, que se define por la cantidad de sustancia en gramos, por unidad de volumen, expresado en ml Se expresa en: D =..g/ 1 ml

Ejercicio: el lmite de dilucin del Ba ++ con K2CrO4 es 1: 5000. Cul es el lmite de identificacin (m), para el ensayo a la gota.Solucin: en ensayo que se va a practicar es a la gota = 0,05 ml, por tanto, valores dar en m =ug/0,05 ml Ba ++ + CrO4 = CrO4Ba amarillo 1: 5000

1 g Ba++ 5000 ml solucinX 0,05 ml (PF/gota) X = 1 x 0,05/5000 = 0,00001 o 1 x 10 -5 g/0,05 ml

1 ug 0,000001 g(1 x 10 -6g)X 0,00001 g X = 1 x 0,00001/0,000001 = 10 ug / 0,05 ml Respuesta.

Ejercicio: el lmite de identificacin a la gota (m), del ion Cd ++ con el Cadion es de 0,5 ug. Cul es su lmite de dilucin ( ld ).m = 0,5 ug/ 0,05 ml (gota) ld = 1g/..ml Cd ++ + Cadion Cd (OH) 2 laca Anaranjada/ brillante

1 ug 0,000001 g0,5 ug X X = 0,5 x 0,000001 /1 = 0,0000005 g o 5 x 10 -7 g/0,05 ml

0, 0000005 g 0, 05 ml 1 g X X = 1 x 0,05/0,0000005 = 100.000 ml 1: 100.000 Respuesta.Ejercicio: Cual es la concentracin limite (D) de la reaccin del Al +++ con Aluminon, si su lmite de identificacin (m) a la gota es de 0,04 ug. m = 0,04 ug/0,05 ml D = ..g/1 ml Al +++ + Aluminon Al (OH)3 laca Roja

1 ug 0,000001 g0, 04 ug X X = 0, 04 x 0, 000001/1 = 0,00000004g o 4 x 10 -8 g/0, 05 ml

0, 00000004 g 0, 05 ml X 1 ml X = 1 x 0,00000004/0,05 = 0,0000008 g o 8 x 10 -7gAl+++/ml Resp.Ejercicio: Hallar D concentracin limite =.g/ml, si el lmite de dilucin es 1: 1250.000

1 g 1250.000 ml X 1 ml X= 1 x 1/1250.000 = 8 x 10 -7 g o 0,0000008 g/1 ml (D) Respuesta.

Ejemplo: Alexeiev pg. 21 Para determinar la sensibilidad de la reaccin de identificacin de Ag+ que se desarrolla segn la frmula 2Ag+ + CrO4= Ag2CrO4 rojoSe prepara una solucin de AgNO3 que contiene 1g de Ag+ (es decir, 1,57 g de AgNO3) en 1 Litro. Se ha establecido que al disolver esta solucin 25 veces se obtiene una reaccin positiva, pero siendo la dilucin mayor, la reaccin se hace no segura. Debe determinarse el limite de identificacin (m) y la dilucin limite ld para esta reaccin, bajo la condicin, de que esta se lleva a cabo con una gota de solucin 0,02 ml.

Solucin: para comprobar 1,57 g AgNO3, tenemos: 1gAg+ x 169 g AgNO3/107 g Ag+ = 1,57 g AgNO3 (contiene a 1 g Ag+).

1 g Ag+/Lt solucin AgNO3 o 1 g Ag+/ 1000 ml solucin AgNO3 1: 1000 Esto se diluye 25 veces, por tanto, Ld = 1: 25.000 Respuesta.

1 g Ag+ 25.000 ml X 0,02 ml ( I gota ) X= 1 g x 0,02 ml/25000 ml = 8 x 10 -7 o 0,0000008 g Ag+/0.02 ml1 ug 0,000001 g X 0,0000008 g X = 1 ug x 0,0000008g/0,000001 = 0,8 ug Ag+/0,02 ml( I gota ) R.

Ejercicio: el lmite de dilucin del ion Pb ++ con la Ditizona es 1: 1250.000. Cuantas ppm en volumen pueden detectarse? ppm =mg Pb++/Lt solucin

1 g Pb++ 1250.000 ml solucin X 1.000 ml solucin X= 1g x 1.000 ml/1250.000 ml = 8 x 10 -4 o 0,0008 g/1 Lt soluc.

1 g 1.000 mg0,0008 g X X = 0,0008 g x 1.000 mg/1 g = 0,8 mg Pb++/Lt solucin o 0,8 ppm Pb ++.

Ejercicio: La sensibilidad del ion Pb ++ con la Ditizona es de 0,8 ppm. Cuantos mmoles/ Lt pueden detectarse? PM Pb ++ = 207 g 1 mol Pb++ = 207 g /Lt 1 mmoles Pb++ = 0,207 g/Lt1 mmol Pb ++ 0,207 g Pb ++ X 0, 0008 g Pb ++ X = 1 mmol x 0,0008 g Pb++/0,207 g Pb++ = =3,86 x 10 -3 o 0,00386467 mmol Pb++/ Lt. R.

Ejercicio: Cuantos meq/Lt, pueden detectarse, si la sensibilidad de la reaccin del ion Pb ++ con Ditizona es de 0,8 ppm? 0,8 ppm = 0,8 mg Pb++/Lt o 0,0008 g Pb++/Lt

Eq q Pb++ = PM Pb ++/2 = 207/2 = 103,5 g Pb ++, por tanto1 Eq q Pb ++ = 103,5 g Pb ++ y 1meq Pb++ = 0,1035 g Pb ++/Lt

1 meq Pb ++ 0,1035 g Pb ++ X 0,0008 g Pb ++ X = 1 meq x 0,0008 g Pb++ / 0,1035 g Pb ++ = = 7,729 x 10 -3 o 0,007729 meq Pb ++/ LtEjercicio: Un ensayo bajo el microscopio (0,01 ml) permite reconocer 0,5 ug de K+ con el cobalti nitrito sdico Co (NO2)6Na3. Que volumen en Litros, contendr 0,6 g de K+?Solucin: 0,5 ug K+/ 0,01 ml, por tanto: llevar los 0,6 g K+ a ug K+ o 0,5 ug a g K+

1 ug 0,000001 g0, 5 ug X X = 5 x 10 -7 o 0, 0000005 g K+/ 0, 01 ml

0, 0000005 g K+ 0, 01 ml 0,6 g K + X X = 12.000 ml o 12 Lts. R.

Ejercicio: La reaccin del Fe +++ con SCNK tiene un lmite de identificacin m= 0,15 ug, en un ensayo realizado en placas de gotas (0,03 ml). Calcular D, ppm Fe +++, %, su ld. m = 0, 15 ug Fe +++/ 0, 03 ml D = ..g/ 1 ml

0, 15 ug Fe+++ 0,03 ml X 1 ml X = 5 ug Fe +++/1 ml

1 ug 0,000001 g5 ug X X = 5 x 10 -6 g o 0,000005 g Fe +++ / 1 ml = D

0,000005 g 1 ml X 1.000 ml X= 0,005 g Fe+++/ Lt o 5 mg Fe+++/Lt o 5 ppm Fe+++

0,000005 g Fe +++ 1 ml X 100 ml X = 0,0005 g Fe+++/100 ml o 0,0005 % Fe +++

0,000005 g Fe +++ 1 ml 1 g Fe +++ X X = 200.000 ml, por tanto 1: 200.000

Clasificacin de las reacciones analticas por su sensibilidad: poco sensibles, sensibles y muy sensibles.- En Analtica se distinguen diversas capacidades de reaccin entre un ion y ciertos reactivos frente a los cuales reaccionan; habindose determinado en algunos casos, que ante muy pequeas concentraciones de un determinado ion se produce una reaccin positiva; mientras que, en otros casos, se necesita que el ion a analizar este presente en concentraciones medianas o grandes, para obtener una reaccin positiva. Se entiende por Sensibilidad de una reaccin, a la mnima cantidad de sustancia detectable en un ensayo determinadoa) reacciones poco sensibles , son aquellas reacciones en las cuales el ion a identificarse, se encuentra en concentraciones mayores o apreciables.Fe +++ + 3 OH - Fe (OH)3 Pardo/rojizo 1: 250.000b) reacciones sensibles , son aquellas reacciones en las cuales el ion a identificarse, se encuentra en concentraciones medianas 4 Fe +++ + 3 Fe (CN)6 = = [Fe (CN)6]3 Fe4 Azul de Prusia 1: 500.000c) reacciones muy sensibles , son aquellas reacciones en las cuales el ion a identificarse, se encuentra en concentraciones mnimas o de trazas 2 Fe +++ + 6 SCN - 1/2 HCl Fe (SCN)6Fe color Rojo/sangre 1 : 1600.0001.12 FACTORES QUE AUMENTAN o DISMINUYEN LA SENSIBILIDAD DE LAS REACCIONES ANALITICAS Factores que aumentan:a) De reactivos analticos RA o de alta purezab) La Evaporacin Parcial, tiende a aumentar la concentracin del ion a identificarsec) La separacin de iones que interfieran la pruebad) Empleo de una tcnica apropiada Factores que disminuyen:a) El calentamiento, conduce a veces a aumentar la solubilidad del compuesto que precipitab) El exceso de reactivo es perjudicial a veces, porque tiende a disolver el precipitadoc) El medio no adecuado (demasiada acidez o alcalinidad)d) Empleo de una tcnica no apropiada Conclusiones:a) Una reaccin es ms sensible, cuanto menor es su lmite de identificacin y mayor su lmite de dilucin.b) Una reaccin es menos sensible, cuanto mayor es su lmite de identificacin y menor su lmite de dilucin.c) En un anlisis ordinario, se emplean siempre, reacciones sensibles, no tienen mayor importancia las reacciones poco sensibles y las muy sensibles, las cuales se aplican en el anlisis de trazas o impurezas.

1.13 SELECTIVIDAD DE UNA REACCION: INTERFERENCIA de IONES, ENMASCARAMIENTO de IONES As como hay reacciones ms o menos sensibles, existen reacciones ms o menos selectivas. El caso ms favorable de Selectividad es, aquel en que ninguna otra sustancia interfiere una reaccin y, esta es completamente caracterstica de la sustancia con la que reacciona, se dice entonces, que dicha reaccin es ESPECIFICA. Cuando la reaccin es comn y caracterstica de pocas sustancias (estas generalmente, poseen cierta semejanza constitutiva), se denomina reaccin SELECTIVA. Finalmente, si la reaccin corresponde a un gran nmero de sustancias, recibe el nombre de reaccin GENERAL. Las reacciones especificas son muy pocas, en realidad, casi siempre existen iones perturbadores; la mejor manera sin duda de eliminar esta accin perturbadora es, separndolos como precipitados insolubles o verificando una extraccin adecuada, este es el proceso de los mtodos clsicos de anlisis: precipitacin en grupos, mediante reactivos de seleccin, para que la presencia de sus iones no moleste la identificacin de los siguientes. Pero, en Qumica Analtica Moderna, existen otros recursos ms simples y rpidos que pueden aprovecharse con eficacia. Como en realidad, las reacciones qumicas dependen de la concentracin de las sustancias reaccionantes, la manera ms sencilla, de impedir que una reaccin tenga lugar es disminuir esas concentraciones hasta el punto que no se rebase la constante de producto de solubilidad (Kps), si se trata de reacciones de precipitacin o que no se alcance, el lmite de identificacin o apreciacin, si se trata de reacciones de otro tipo. El proceso mediante el cual, se aumenta la selectividad de las reacciones, eliminando las interferencias de iones, por medio sencillo y rpido, que aventajan a la clsica separacin por precipitacin o extraccin, recibe el nombre de Enmascaramiento, Ocultamiento o Inmovilizacin de iones. Un ion puede ocultarse, por cualquier procedimiento, que disminuya su concentracin, hasta tal grado que su masa activa, deje de influir en el equilibrio que nos interesa. Desde este punto de vista, el enmascaramiento puede conseguirse como norma general, por incorporacin del ion interferente, a una combinacin poco disociada, particularmente en forma de ion complejo. Ejemplo: la identificacin del ion Cd ++, que consiste en la formacin de un pp amarillo vivo de SCd, bajo la accin del SH2, es impedida por el Cu ++, ya que este forma con el gas SH2 un pp negro de SCu. Debido a esto es, necesario eliminar de la solucin Cu ++; esto se puede conseguir, ligando los iones Cu ++ y Cd ++ en cianuros complejos solubles al agregar CNNa (forma tri ciano cuproso Cu (CN)3 =, el ion Cu ++, se reduce a Cu +); en este caso, la concentracin de iones cobre, en la solucin, disminuye tanto, que resulta imposible alcanzar su Kps como SCu. Por el contrario, el ion menos estable tetra ciano de cadmio Cd (CN)4 =, forma suficientes iones de Cd ++, para que al actuar el SH2, se forme el SCd pp amarillo. As pues, la reaccin no especifica del Cd ++ con SH2, pasa a ser lo suficientemente especfica, si se realiza en presencia de CNNa. El procedimiento estudiado de fijacin de iones interferentes en complejos bastantes estables, o sea, el llamado enmascaramiento , se utiliza frecuentemente en el anlisis y, es de gran importancia en la prctica, porque permite identificar muchos iones por el mtodo fraccionado. Ver Burriel tablas pg. 593.Cu (CN)3 = tri ciano cuproso Kion = 5 x 10 -28, se disocia poco, la concentracin de Cu ++ en la solucin disminuye tanto, que resulta imposible alcanzar la Kps del SCu. Por el contrario, Cd (CN)4 = tetra ciano de cadmio Kion 1 x 10 -7, el ion menos estable, forma suficiente iones de Cd ++ libres, que al actuar SH2, precipita SCd amarillo Otro ejemplo, en la marcha del G 1 de cationes, cuando se quiere identificar Pb ++ en presencia de Cu ++, se acidifica con CH3-COOH, el cual disminuye la concentracin de cromatos CrO4 = por pasar a formar CrO4H cromato acido, de tal manera que el Cu ++ no rebase la Kps del CrO4Cu pardo, pero esta concentracin de CrO4H es suficiente para rebasar Kps del CrO4Pb amarillo y, precipita. Por tanto, disminuyendo la concentracin de Cromatos CrO4 =, se puede eliminar la interferencia del Cu ++, en el anlisis del Pb ++. CrO4 = + H+/CH3-COOH CrO4H Pb ++ /Cu ++ + CrO4 = 1/2 CH3-COOH Pb CrO4 amarillo (pg. 296 nota 6 Curtman )

2.1 CONCEPTO DE REACTIVO.- GRADOS DE PUREZA DE LOS REACTIVOS (RA, QP, USP, GRADO COMERCIAL).- ENSAYO EN BLANCO.-2 Fe+++ + 6 SCN - 1/2 H+ Fe (SCN)6 Fe color rojo/sangrePb++ + 2 Cl - Pb Cl2 blancoSO3 = + 2 H+ SO2 + H2O El procedimiento general para la identificacin de una sustancia, consiste en provocar en la misma un cambio en sus propiedades, que sea fcilmente observable, como: el desprendimiento de un gas, formacin de un precipitado, o una coloracin diferente. El agente que suscita el cambio, se llama REACTIVO, porque generalmente, reacciona qumicamente con la sustancia que se quiere identificar. Adems, de los reactivos, que poseen las propiedades anteriores y, que en el sentido estricto, se pueden llamar reactivos de IDENTIFICACION, existen otros reactivos que se usan espordicamente, de los que se vale el Analista, que se denominan reactivos AUXILIARES y, que sirven para separaciones previas, fenmenos de enmascaramiento de iones, ajustes de pH. Ejemplo: en la separacin del G2 de cationes en 2 subgrupos 2A y 2B, se agrega KOH 6M y caliente. En el micro y semi micro anlisis, la pureza de los reactivos tiene esencial importancia, clasificndose:a) RA.- calidad REACTIVO ANALITICO, son los reactivos de ms alta pureza, ciento por ciento, cumplen con las especificaciones del comit de reactivos qumicos de la sociedad americana.b) QP.- calidad QUIMICAMENTE PURO, son reactivos puros, que conllevan una pequea proporcin de impurezas. En la etiqueta del producto solo lleva el nombre, las impurezas, no constan.c) USP.- calidad GRADO FARMACOPEA, reactivo que cumple con lo establecido por la Farmacopea de Estados Unidos, la cual se encarga de controlar los lmites mximos de impurezas, que debe tener un reactivo.d) reactivo CALIDAD COMERCIAL o GRADO TECNICO, son los reactivos, que contienen ms impurezas, se utilizan en Analtica indirectamente, ya que sirven para acondicionar medios/pH En el Anlisis Cualitativo, generalmente se emplean reactivos RA. Para confirmar los resultados obtenidos, se debe realizar siempre una prueba o ENSAYO en BLANCO, son pruebas utilizadas para comprobar las purezas de los reactivos; bsicamente el ensayo consiste en sustituir la solucin muestra que se va a analizar por agua destilada, siguindose el proceso analtico comn y corriente, NO debe haber cambio alguno. Ejemplo: la prueba de Pb ++ con Ditizona para comprobar la pureza del CNNa a utilizarse para saber que este reactivo no contiene como impurezas Pb ++ se hace la reaccin siguiendo la misma tcnica pero la SM constituida por agua destilada.2,2 REACTIVOS DE LA QUIMICA ANALITICA: GENERALES Y ESPECIALES (SELECTIVOS Y ESPECIFICOS).- Clasificacin.- reactivos GENERALES, son reactivos que actan de una manera similar general, frente a un gran nmero de iones; generalmente, se emplean para realizar separaciones analticas de grupos y subgrupos de iones. La principal caracterstica de los reactivos generales es, que en su gran mayora, son de carcter inorgnico, ejemplo: HCl 3M frente Ag+ Pb++ Hg2++ (oso) formando AgCl PbCl2 Hg2Cl2 . reactivos Especiales son reactivos que actan sobre un grupo menor o ms reducido de iones, en otros casos, sobre uno en particular. La principal caracterstica de los reactivos especiales es, que en su gran mayora, son de carcter orgnico. Se clasifican en:a) Reactivos Especiales Selectivos, son aquellos que actan sobre un grupo reducido de iones, provocando un mismo tipo de reaccin, es decir, formando pp, desarrollando una coloracin,..etc. Ejemplo Ni ++ Ni DMG rosado Co ++ + DMG Co DMG pardo Fe+++ Fe DMG rojoLa DMG es un reactivo selectivo de estas sustancias; algunos reactivos selectivos, pueden transformarse fcilmente en reactivos especiales especficos, solamente variando las condiciones del medio. Especialmente su pH o mediante el uso de soluciones Bferes (soluciones que evitan el cambio brusco de pH), as tenemos que:Ni ++ + DMG 1/2 NH3 Ni DMG rosado Ejemplo: Pb ++ que frente a la Ditizona o Di fenil to Carbazona (solucin color verde) y que en medio alcalino NH4OH y, agregando cristales de CNNa O CNK, el cual acta, acomplejando a los iones interferentes (Hg, As, Sn), origina un pp rosado de plomo ditizona (plomo en alimentos, enlatados, pinturas, gasolina, esmaltes, agua potable,etc )b) Reactivos Especiales Especficos, son reactivos que actan bajo ciertas condiciones del anlisis, solamente frente a un ion determinado.Al +++ + Aluminon 1/2alcalino Al (OH)3 laca/rojaMg ++ + Magneson 1/2alcalino Mg (OH)2 laca/azul2.3 REACTIVOS ORGANICOS: IMPORTANCIA Y CLASIFICACION EN 5 GRUPOS.- Los reactivos orgnicos, se utilizan cada vez ms en el anlisis qumico cualitativo, ya sea por su gran cantidad y principalmente, por el gran nmero de reacciones a que dan lugar; muchos de ellos actan en determinados casos como reactivos especiales selectivos y en otros, como reactivos especiales especficos. El grupo de reactivos Orgnicos que se utilizan con fines de Anlisis es tan grande, que en la actualidad se los divide, segn su manera de comportarse, en 5 grupos:1. Reactivos orgnicos que dan lugar a productos coloreados por fenmenos redox2. Reactivos orgnicos que originan colores por adsorcin3. Reactivos orgnicos que provocan reacciones de precipitacin4. Reactivos orgnicos que actan formando complejos o no.- complexonas.5. RO cuyo mecanismo de reaccin se desconocen todos aquellos no comprendidos en grupos anteriores.1. Reactivos Orgnicos que dan lugar a productos coloreados por fenmenos redox.-Existen varios compuestos orgnicos que en presencia de ciertos iones inorgnicos, desarrollan una coloracin con caractersticas apreciables, ejemplos:La sal clorhidrato de Bencidina, base orgnica incolora, que en presencia de iones inorgnicos oxidantes, como NO3 -, ClO3 -, CrO4 =, Fe (CN) 6, desarrollan una coloracin azulNO3 CrO4 = ClO3 Fe (CN) 6 + Bencidina coloracin Azul (+)El Azul de Metileno, es reducido por sulfuros S = y el estannoso Sn ++, el cual se decoloraS = Sn ++ + Azul de Metileno decoloracin (+)El Verde Malaquita, reactivo orgnico, que en presencia de sulfitos SO3 =, se hace incoloraSO3 = + Verde Malaquita Incoloro (+)La reaccin de Griess para NO2 que en medio cido y frente al reactivo orgnico Alfa naftil amina C10H9N amina naftaleno, desarrolla una coloracin rosado tpico; tiene su aplicacin en la comprobacin de huellas en las armas de fuego, del cual se extrae con cera, la huella dejada por la plvora del arma. NO2 - + alfanaftil amina 1/2 H+ color rosado (+)2. Reactivos Orgnicos que originan colores por fenmeno de adsorcinExisten varios compuestos orgnicos, que a muy baja concentracin, son adsorbidos por algunos hidrxidos metlicos, provocando un cambio de coloracin, a veces intenso y, originando una laca (formacin de una pelcula liquida en la superficie de un cuerpo solido), que permiten su fcil identificacin y aumentan la sensibilidad del ensayo, ejemplos:Al +++ + 3 OH - + Aluminon Al (OH)3 laca rosadoMg ++ + 2 OH - + Magneson Mg (OH)2 laca azulCd ++ + 2 OH - + Cadion Cd (OH)2 laca rojo/naranja3. Reactivos Orgnicos que provocan fenmenos de precipitacinExisten varios compuestos orgnicos que en presencia de ciertos iones inorgnicos, forman precipitados, por formar una sal normal; es decir, por simple sustitucin de tomos de hidrogeno. El reactivo orgnico puede ser de carcter acido o bsico, son ms selectivos, los de carcter cidos.Ca ++ CaC2O4 Ba ++ + C2O4H2 BaC2O4 Sr ++ Sr C2O4 blancos4. Reactivos Orgnicos que actan formando complejos internos o no.- complexonas.-Los complejos internos se caracterizan por estar formados, por una molcula orgnica, que se une a un catin, mediante un enlace heteropolar (enlace inico o de valencia principales, de transferencia de electrones) y otro coordinado o dativo ( de valencias secundarias que implica la donacin de un par de electrones constitutivo del enlace), formando un ciclo de 4, 5, o 6 elementos; de esta manera, la unin resulta muy perfecta y, el catin queda inmovilizado y, sujeto a la accin de los dos tipos de enlace. Por este hecho, a los complejos internos, se los denomina Quelatos = garra (compuestos complejos de estructura cclica, en forma de pinza de cangrejo). Un complejo interno tpico, es el que forma el Ni ++ con la DMG, en el que se origina un anillo de 5 elementos. As pues, para que un reactivo orgnico, pueda formar un complejo interno, es necesario que su molcula, disponga de una cadena de 4, 5, o 6 eslabones, que uno de ellos tenga cierto carcter acido, para que origine el enlace salino y, otro pueda desplazar un par de electrones, para dar lugar al enlace coordinativo o de valencias secundarias y, que finalmente al reaccionar, pueda formar un ciclo.Las propiedades de los complejos internos, derivan de su estructura, que los acerca ms, a las sustancias orgnicas cclicas (en realidad se forma un anillo), que a las inicas inorgnicas; as suelen ser fuertemente coloreadas, como consecuencia de la formacin de un anillo no saturado; sern en general insolubles en agua y, solubles en solventes orgnicos, que tienen cierta afinidad con el ciclo formado.Debido a la insolubilidad en el agua, de los complejos internos, a la facilidad con que se extraen con solventes orgnicos y, a la coloracin que presentan, los reactivos orgnicos formadores de complejos internos, son muy estimados en Qumica Analtica.Existen muchos reactivos orgnicos, capaces de formar iones complejos internos o externos, que en muchos casos, se logra una precipitacin, por medio de estos, se consiguen notables casos de identificacin de iones.Entre los complejos, mas importantes tenemos, las COMPLEXONAS, llamndose as, a una serie de compuestos, llamados cidos Amino Poli Carboxlicos designados por Schwarzenbach y colaboradores, cuya propiedad analtica ms importante, es formar complejos internos solubles muy perfectos, con gran nmero de cationes di y poli valentes; incluso, con aquellos que como los alcalinos trreos, que por su gran radio inico y escasa carga central, son pocos aptos para formar complejos estables.El compuesto precursor de las Complexonas es el ACIDO NITRILO TRI ACETICO el mismo que fue denominado COMPLEXONA I CH2 COOHN CH2 COOH CH2 COOHLuego, se fueron descubriendo, otros cidos amino poli carboxlicos, como el ACIDO ETILEN DI AMINO TETRA ACETICO o EDTA, tambin llamado COMPLEXONA IIHOOC CH2 CH2 - COOHN CH2 CH2 NHOOC CH2 CH2 - COOHY sobre todo, el compuesto ms estable, que es la SAL DISODICA del ACIDO ETILEN DI AMINO TETRA ACETICO o EDTA Na2, tambin llamada COMPLEXONA IIINaOOC CH2 CH2 - COOHN CH2 CH2 NHOOC CH2 CH2 COONaLa importancia de estos compuestos, est en el hecho, de formar complejos internos muy estables, con algunos iones; de provocar fenmenos llamados de Ocultamiento o Enmascaramiento de iones, de manera especial, con aquellos de baja carga inica y, por lo general, divalentes; esta propiedad a sido ampliamente utilizada en un captulo del Anlisis Cuantitativo, llamado Complexometria5. Reactivos Orgnicos CUYO MECANISMO DE REACCION SE DESCONOCE Y, TODOS AQUELLOS NO COMPRENDIDOS EN GRUPOS ANTERIORES.As tenemos, la rodamina B o tetra etil rodamina, reactivo del Sb +++++, cuya reaccin hay discrepancia, sobre si origina, un producto de oxidacin coloreado o una sal poco soluble.El Sb +++++, frente a la rodamina B, origina un compuesto de coloracin Violeta, de composicin no definida. El Sb +++ debe ser oxidado previamente a Sb+++++ con NaNO2.Finalmente en este grupo, se incluye tambin, aquellos reactivos orgnicos no comprendidos en grupos anteriores, como los disolventes orgnicos: alcohol, acetonas, cloroformo, ter etlico, indicadores de pH, etc.2.4 REACCIONES Y ECUACIONES QUIMICAS: PRODUCTO DE UNA REACCION.- REACCIONES Y ECUACIONES IONICAS.-Reacciones y Ecuaciones Qumicas: son aquellas que se obtienen entre elementos o compuestos inicos, que van a dar como resultado, la formacin de compuestos distintos a los originales, a travs, del cambio qumico operado. Las reacciones qumicas, tienen como lenguaje descrito, las ecuaciones qumicas, que debe expresar, no solamente la realidad numrica, o sea, no solamente el balance de la ecuacin, sino que, adems debe indicar, lo que en realidad sucede en el cambio qumico; por lo tanto, el simple balanceo de la reaccin, en la que se encuentran sustancias qumicas, no la convierte necesariamente en una ecuacin qumica y, por eso, deducimos un aforismo ( es un dicho breve, que encierra una verdad) que dice: toda ecuacin qumica es una ecuacin matemtica; pero, no toda ecuacin matemtica es, una ecuacin qumica, ejemplo:SPb + 2 NO3H Pb (NO3)2 + SH2 Esta reaccin, matemticamente es cierta; pero, qumicamente no es valedera, ya que en realidad es una reaccin de tipo redox, en la que se produce:3 SPb + 8 NO3H 3 Pb ++ + 3 S + 2 NO + 4 H2OProducto de reaccin: la reaccin qumica forma a travs de ellos, nuevos elementos o compuestos, como son los casos en que se producen, formacin y evolucin de gases, blancos o de colores, incoloros o de olores caractersticos; en otros casos, se desarrolla una coloracin, en otros, desaparece la coloracin pre-existente, en el mejor de los casos, se produce la formacin de compuesto insoluble, blanco o coloreado; en otras ocasiones, el producto de la reaccin, no es tan visible, como sucede en los casos, de elevaciones o baja temperatura, etc; en otros casos, es preciso recurrir a las llamadas obras de consulta, que nos indican los productos de una reaccin, identificndolos por reacciones especiales.Reacciones y Ecuaciones Inicas.- En Analtica, lo que nos interesa son los componentes o iones de la reaccin. Las reacciones Inicas, se expresan en forma escrita, a travs, de ecuaciones inicas, las que se diferencian, de las ecuaciones qumicas, porque escribimos, solamente los iones, salvo en casos, estrictamente necesarios, en que debemos escribir las molculas, como: en compuestos insolubles o precipitados; en las molculas de los gases; de los elementos, etc. Por medio de las Ecuaciones Inicas, simplificamos al mximo las expresiones, ya que solo vamos a escribir, los componentes o iones, que en realidad intervienen en el cambio qumico y, tambin, los principales productos de la reaccin, ejemplo: Ecuacin Molecular Na2SO4 + Ba(CH3 COO)2 BaSO4 blanco + 2 NaCH3 COOEcuacin Inica SO4 = + Ba ++ BaSO4 blanco En la ecuacin molecular, podemos generalizar el caso, pues la experiencia nos demuestra, que siempre que se encuentran en solucin el ion SO4 = y el ion Ba ++, se forma el BaSO4 ; es decir, que la ecuacin molecular, estara representada, por la ecuacin inica.2,5 CLASIFICACION GENERAL DE LAS REACCIONES IONICAS. R.Hidroliticas1. Sin cambio en el 1A Reacciones de Doble- R.de Neutralizacin # de Oxidacin descomposicin R.de Precipitacin R.de formacin Bases dbiles R.de formacin cidos dbiles 1B R. formacin Iones Complejos2. Con cambio en el # Oxidacin Redox

1. Sin cambio en el nmero de oxidacin.-1A. Reacciones de Doble Descomposicin, son aquellas reacciones, que se efectan por el intercambio total de los iones que intervienen en el proceso, sin que se produzcan alteraciones en el nmero de oxidacin, se clasifican en:a) Reacciones Hidrolticas, son reacciones de doble descomposicin, que se efectan entre los iones de Agua y las sales de cidos y bases dbiles, engendrando, el cido y la base dbil original.Al (CH3 COO) 3 + 3 H2O 3 HOOC CH3 + Al (OH) 3Pb CO3 + 2 H2O H2CO3 + Pb (OH) 2(NH4)2 C2O4 + 2 H2O H2C2O4 + 2 NH4OH Acido dbil base dbilb) Reacciones de Neutralizacin, son reacciones de doble descomposicin, que se efectan, entre un cido y una base, originando siempre, la sal respectiva y, una o ms molculas de agua, consumindose la totalidad de los hidrgenos de los cidos y, los oxidrilos de la base; a este tipo de reacciones, se las conoce con el nombre de reacciones ACIDO BASE. HCl + OHNa NaCl + H2O 3 H2SO4 + 2 Fe (OH) 3 Fe2 (SO4)3 + 6 H2Oc) Reacciones de Precipitacin, son reacciones de doble descomposicin, en las cuales tiene lugar, la formacin de un precipitado o compuesto insoluble. AgNO3 + HCl AgCl blanco + HNO3 Na2SO4 + CaCl2 CaSO4 blanco + 2 NaCld) Reacciones de formacin de Bases dbiles, son reacciones de doble descomposicin, que se efectan, entre una base fuerte y una sal de base dbil. OHK + NH4 Cl NH4OH + K Cl 6 OH Na + Cr2 (SO4)3 2 Cr (OH)3 + 3 Na2SO4 2 (OH) 2 Mg + Pb I4 Pb (OH)4 + Mg I2 Base fuerte Sal Base dbil Base dbile) Reacciones de formacin de cidos dbiles, son reacciones de doble descomposicin, que se efectan entre un acido fuerte y una sal de cido dbil. H Cl + Na CH3 COO H CH3 COO + Na Cl 2 HF + K2 CO3 H2 CO3 + 2 KF H I + K NO2 H NO2 + K I Acido fuerte Sal Acido dbil Acido dbil1. B Sin cambio en el # de oxidacin: 2.6 FORMACION DE IONES COMPLEJOS .- En la formacin de Iones Complejos, se encuentra siempre un tomo central, que generalmente es un elemento de transicin o un metal valencia variable, el cual posee la capacidad de reunir, coordinar, a su alrededor otros elementos, iones o molculas, dando lugar a compuestos clsicos de la qumica inorgnica, denominados Iones Complejos o Compuestos de Coordinacin Complejo en qumica es, una estructura molecular que se encuentra formada por una asociacin que involucra 2 o ms componentes, unidos por un tipo de enlace qumico, el enlace coordinado. En qumica un Complejo Metlico es una estructura molecular, en la que un tomo o ion metlico, generalmente un catin (elemento de transicin o metal de valencia variable), est rodeado por cierto nmero de elementos, iones o molculas, dotadas de pares solitarios Los iones complejos, se llaman tambin compuestos de coordinacin o iones de Werner y usualmente, incluyen al menos un metal de transicin. Los iones o molculas que rodean al metal, se llaman ligando. Un ligando enlazado a un ion central, se dice que esta coordinado al ion; el nmero de ligando o total de iones o molculas asociadas al tomo central, en la primera esfera, se denomina ndice de coordinacin. Tienen gran importancia en Analtica, ya sea Cualitativa o Cuantitativa; ya que se los puede utilizar : a) como mtodos directos de identificacin b) como medios de ocultamiento o enmascaramiento de iones, en presencia de otro y, c) para provocar separaciones analticas de grupos, subgrupos de iones; lo cual sirve, para manejar mejor la forma de identificarlos, aun con reactivos generales. En Q A Cualitativa, se acostumbra a reconocer una serie de grupos de estos iones complejos y, que se los denomina, de acuerdo a su estructura: acuo, amino halo, hidroxo o hidro, sulfo o to, ciano complejos, etc. Acuo complejos, todos los iones en solucin acuosa estn hidratados por el agua. Al disolver una sal, un cido o una base, ejemplos: Hexa acuo de aluminio Al +++ + 6 H2O [Al (H2O)6] +3 Ion hidronio H + + H2O [H (H2O)] + o [H3O] + Amino complejos, resultan de la unin de un ion o tomo central con el amoniaco, ejemplos: Di amino argentico Ag + + 2 NH3 [Ag (NH3)2] + Tetra amino cprico Cu ++ + 4 NH3 [Cu (NH3)4] ++ Hidro o Hidroxo complejos, resultan de la unin del ion o tomo central con el grupo Oxidrilo o hidroxo OH -, ejemplos: Tetra hidro de aluminio o tetra hidro aluminato (III) (cuando complejo es negativo terminacin ato y su carga en nmeros romanos) Al +3 + 4 OH - [Al (OH)4] (ion aluminato)Al (OH)4 - deshidratado - 2 H2O = Al O2 Tri hidro de Plomo o tri hidro plumbato (II) [Pb (OH)3]- - H2O = Pb O2 = (ion plumito) Pb ++ + 3 OH - [Pb (OH)3] - halo complejos, resultan de la unin del ion o tomo central, con los halgenos. Tetra cloro mercuriato (II) Hg ++ + 4 Cl - [Hg Cl4] = Tri iodo plumbato (II) Pb ++ + 3 I - [Pb I 3] Elemento o metal de transicin, son elementos situados en la parte central del sistema peridico bloque d , cuya principal caracterstica es, tener el orbital d parcialmente lleno de electrones, son estables por si mismos, sin necesidad de una reaccin con otro elemento; cuando a su ltima capa, le faltan electrones, para estar completa, lo extraen de capas internas; con eso es estable, pero le faltaran electrones en la capa donde los extrajo, as que, los completa con otros electrones propios de otra capa, y as sucesivamente; este fenmeno se llama, transicin electrnica. Debido a sus caractersticas, los elementos metlicos tienden a perder electrones, en las reacciones qumicas que participan, interactuando con otros iones, tomos o molculas, para adquirir una estructura ms estable. En estas asociaciones, las molculas que otorgan estabilidad, actan como una base de Lewis, es decir, sustancias que poseen uno o ms pares de electrones no compartidos, que pueden ceder al catin, aumentando su estabilidad. Este grupo de compuestos, en los cuales, un catin central es estabilizado por uno o ms iones o molculas, que actan como base de Lewis, reciben el nombre de iones complejosNaturaleza de la unin catin ligando. Normalmente los ligando, son aniones, molculas polares o fcilmente polarizables, que poseen pares de electrones de valencia no compartidos, tales como: H2O, NH3, etc. La unin catin ligando, es en principio de naturaleza electrosttica, el par de electrones del ligando es intensamente atrado por la alta carga del catin, forzando al anin o a la molcula que lo posee a acercarse; sin embargo, una vez que estos ligando se encuentra lo suficientemente cerca del catin central, comienza a aparecer un cierto grado de enlace covalente, en el cual participan los electrones del par no compartido y los orbitales vacos d o f del catin central. En este enlace el ligando aporta un par de electrones de valencia no compartidos (base de Lewis) y el catin central los acepta (cido de Lewis), para formar uno de los enlaces covalentes (aducto de Lewis). Este tipo especial de unin covalente, en el cual uno de los tomos aporta los dos electrones del enlace, recibe el nombre de enlace covalente coordinado.Carga y numero de coordinacin La carga total del ion complejo se determina por la sumatoria de cargas del catin central, ms la de los ligantes que participan, ejemplo: el ion ferri cianuro o exaciano ferrato (III) es igual a -3; la carga del catin es +3 y cada uno de los iones ciano, posee carga -1 (-6); por tanto -3 es carga total del complejo. Los ligando se unen al ion central, en una regin bastante prxima al mismo, llamada esfera de coordinacin, que es un lugar en el espacio donde es posible, que los electrones del ligando interacten con los orbitales vacos del catin. El nmero de coordinacin de un complejo es, directamente el nmero de tomos donadores que participan en el mismo. Este valor depende del tamao del catin central y del tamao de los ligantes que participan en el complejo, ejemplo: el hierro Fe +3 se coordina hasta 6 aniones fluoruros, para formar el complejo [Fe F6] , numero de coordinacin; pero, solo puede coordinarse con hasta 4 iones cloruro [Fe Cl4] = , numero de coordinacin 4, debido al tamao mayor de este ltimo.Ligando Los aniones o molculas capaces de actuar como ligando, deben poseer, al menos un par de electrones de valencia no compartidos. Estos tomos se encuentran en la esquina superior derecha de la T/P, de los ms importantes: el oxgeno, nitrgeno, carbono fosforo, azufre, cloro, flor, etc. Las molculas que posean un nico tomo donador de electrones, se denominan ligando Mono dentados; mientras, los que posean, ms de un tomo donador reciben el nombre de ligando Poli dentados o Agentes quelantesLIGANDOS IONORGANICOS (MONODENTADOS).Carga cero H2O = acuo NH3 = amino CO = carbonyl (carbonilo) CS = to carbonyl ( carbonilo) NO = nitracyl ( nitrosilo ) NS = to nitracyl (to nitrosilo) Carga -1 OH = hidro/hidroxo CN = ciano NC = isociano SCN = sulfociano/thiocianoNSC = isosulfociano/isothiociano OCN = cianato NCO = isocianato Cl = cloro F= fluoro Br = bromoI = iodo NH2 = amido N3 = azido NO2 = nitro ONO = nitrito SH = thiolo/mercapto O3 = oznido H = hidrido/hidruro Carga -2 O = oxo O2 = peroxo NH = imido S = to/sulfo/sulfidoLIGANDOS ORGANICOS (QUELATOS - POLIDENTADOS)CH3O = -1 metoxo (mono dentado) C2H5O = -1 etoxo (mono dentado)C2H3O2 (AcO) = -1 acetato (mono dentado) (C2H5)3P (Et3P) = 0 tri etil fosfina (mono dentado)(C6H5)3P (Ph3P) = 0 tri fenil fosfina (mono dentado) C2O4 (Ox) = -2 oxalato (bidentado)H2N CH2 CH2 NH2 (en) = 0 etilen di amino (bidentado)H2N CH2 CH2 NH CH2 CH2 NH2 (dien) = 0 di etilen tri amino (tridentado)CH3 C C CH3 (DMG) = -1 di metil glioximato (bidentado) NOH NOH-1 OOC CH2 CH2 COO-1 (EDTA) = -4 etilen di amino tetra acetato N CH2 CH2 N (hexa dentado)-1OOC CH2 CH2 COO-1C6 H5 N ( Py ) = 0 Piridina C10 H 10 N2 ( Bipy ) = 0 2,2 Bipiridina (bidentado)LIGANDOS POSITIVOSAmonio NH4+ Cloronio ClH2+ Hidronio u Oxonio H3O+ Sulfonio SH3+ Sulfuro silo SO++Sulfurilo SO2++ AsH4+ Fosfonio PH4+ Estibonio SbH4 + Bismutonio BiH4 +

Un complejo consta: a) una parte interna (tomo central/coordinador, ms ligando) b) una parte externa (puede ser: metal, no metal, radical. Los complejos, pueden ser: cationicos, anionicos y neutrosCationico [Cu (NH3)4] ++ ion tetra amino cobre (II)Anionico [Co (NO2)6] ion hexa nitro cobaltiato ( III ) ( complejo negativo elemento coordi [ Fe ( CN )6 ]== ion hexa ciano ferrato (II) nador termina ato y carga # romano) Neutro [Fe (CN)6] K3 hexa ciano ferrato (III) de potasio. De 2 esferas [Ni (H2O)3 Cl3] triclorotriacuoniquel (III). De 1 esfera Se escriben o desarrollan: primero = neutros; segundo = electronegativos; tercero = electropositivos[Co (NH3)4 Cl (ONO)] +1 ion nitritoclorotetraaminocobalto (III)Se nombran para su literatura: primero = (-); segundo = neutros; tercero = (+)Se nombran de derecha a izquierda Reglas para su Nomenclatura a) Si el complejo es una Sal, se nombra primero el anin.Ej: cloruro de diaminoplata(I) [Ag ( NH3 )2 ] Cl Sulfato de bis (etilendiamino) cobre (II) [Cu (en)2 ] SO4b) Los constituyentes del complejo/ ligando, se nombran en el orden siguiente: primero , segundo neutros, tercero +; se nombran de derecha a izquierda; se desarrollan, primero neutros, segundo-, tercero +.c) A los ligando anionicos, se les da terminacin en o , ej: OH hidroxo, O = oxo, acuo 0 aminod) Los nombre de los ligando neutros no cambian; excepcin, CO carbonilo NO nitrosiloe) El nmero de ligando de un tipo particular, es indicado por un prefijo: di, tri, tetra, penta,etc.; para ligando complicados/orgnicos, se emplean los prefijos: bis, tris, tetraquis, pentraquis,etc.f) El nmero de oxidacin del tomo central, es indicado en nmeros romanos , el cual se encierra entre parntesis y, coloca, despus del nombre del complejog) Si el complejo es anionico -se utiliza la terminacin ato; si complejo es cationico + o neutro, el nombre no cambia.Ej : hexacianoferrato(II) de potasio [ Fe (CN)6 ] K4Ej : tetracarbonilode nquel (0) [ Ni (CO)4 ] = 0Ej : hexacloroplatinato (IV) de tetraminoplatino (II) [Pt (NH3)4] [Pt Cl6] =+2 -2= 0h) Algunos metales en complejos, reciben nombres especiales: Ag argentato; Fe ferrato; Pb plumbato; Sn estannato; Cu cuprato; B borato.Ligando como los halgenos, no se encierran entre parntesis.i) Algunos ligando pueden unirse al ion central por tomos diferentes, ejemplos : el grupo CN se une al tomo central por el C se llama Ciano y cuando lo hace por el N se llama isociano; el grupo NO2, cuando se une al tomo central por el N se llama Nitro, pero si lo hace por el O ONO, se denomina nitritoEJERCICIOS Ver hojas 1. Hexacianotetraaminoferrato(II) de bromodinitrotetraacuoplomo(IV) [Pb (H20)4(NO2)2Br]4 + [Fe (NH3)4(CN)6] == Respuesta2. Dar el nombre : [ Cu (CN)4 ] Na3 tetraciano cuprato (I) de sodio RespuestaNota: el nmero o ndice de coordinacin se calcula: [Cu (NH3)4 (en)2] +2 (NH3)4 = 1 x 4 = 4; (en)2 = 2x2 = 4 4 + 4 = 8 El (NH3)4 tiene un solo tomo que cede un par de electrones solitarios x 4 = 4, por tanto es mono dentado; el (en)2, tiene dos tomos que ceden electrones x 2 = 4 NH2 CH2 CH2 NH2 tiene 2 N en NH2 dos veces, por tanto es bidentado

OXIDACION REDUCCION Los alimentos, los combustibles fsiles (latn fossil, lo que se extrae de la tierra; cualquier planta o animal que vivieron en el pasado prehistrico), son ricos en energa, la cual se libera mediante reacciones de oxidacin reduccin (redox). Siempre que se lleva a cabo una oxidacin, tambin ocurre una reduccin y viceversa. No puede haber una sin otra. Por conveniencia, se puede hablar de una parte de la reaccin: la parte de oxidacin o la de reduccin. La gasolina, los azucares, son ejemplos de formas reducidas de la materia: son ricas en energa. Cuando la Glucosa, C6H12O6 (un azcar sencillo) reacciona con el oxgeno durante la combustin o durante el metabolismo, se oxida a dixido de carbono y agua. Ambas reacciones se representan mediante la ecuacinC6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energa El CO2 y el H2O son formas oxidadas de la materia; tienen poca energa. Las plantas verdes son capaces de utilizar la energa de la luz solar para producir alimentos reduciendo el dixido de carbono. Esta reaccin llamada fotosntesis, requiere energa del Sol para llevarse a cabo. La reaccin global de fotosntesis es en esencia la inversa de la oxidacin de la glucosa, como se muestra6 CO2 + 6 H2O + Energa C6H12O6 + 6 O2 La primera reaccin, el metabolismo, representa la oxidacin de la glucosa por el oxgeno, que se reduce. La segunda reaccin, la fotosntesis, corresponde a la reduccin del dixido de carbono por l, que se oxida (fig. 17,2 pg. 508 Burns) Mantenemos la civilizacin tecnolgica por medio de la oxidacin de los combustibles fsiles (carbn, gas natural y petrleo) para obtener energa qumica almacenada en estos materiales hace millones de aos por las plantas verdes. Todas las formas de vida dependen de los procesos redox. Los procesos metablicos que ocurren en cada clula involucran las reacciones redox.Nmeros de oxidacin pg. 509 Burns Tambin llamado estado de oxidacin, es un nmero que se asigna a cada tipo de tomo de un compuesto o ion, o a un elemento, con base en un conjunto de reglas arbitrario pero congruente. El nmero de oxidacin representa el nmero de electrones que la especie ha ganado, perdido o compartido. Reglas para asignar nmeros de oxidacin:a) A todo elemento unido consigo mismo se le asigna un numero de oxidacin de cero: Ej: K, Fe, H2, O2,..etc.b) En un compuesto, la suma de todos los nmeros de oxidacin de todos los tomos es ceroc) En un ion poli atmico, la suma de los nmeros de oxidacin de todos los tomos es igual a la carga del iond) A todos los iones monoatmicos se les asignan nmeros de oxidacin iguales a la carga de los iones. Ej. : el nmero de oxidacin del ion K+ es +1e) Cuando un compuesto o ion contiene oxigeno por lo regular tiene un numero de oxidacin de -2 (son excepciones los perxidos, como el H2O2 en los que el oxgeno tiene un numero de oxidacin de -1)f) El hidrogeno, tiene normalmente un numero de oxidacin de +1, salvo en los hidruros metalices, como NaH, donde H = -1

Oxidacin y propiedades qumicas del Oxigeno Hay una oxidacin siempre que una sustancia se combina con oxgeno (fig 17,3). Las sustancias que se combinan con el oxgeno se oxidan. El metabolismo de los alimentos comprende una serie compleja de reacciones de oxidacin lenta que producen CO2 y H2O. Durante la combustin hay una oxidacin rpida. Ocurre una combustin espontnea cuando una sustancia comienza a arder por s sola, sin haber sido encendida por una chispa o una flama. Cuando una oxidacin lenta libera el calor suficiente y se alcanza la temperatura de ignicin puede haber una combustin espontnea. Cuando los metales se combinan con el oxgeno forman xidos metlicos, ej: el hierro metlico se combina con el oxgeno atmosfrico para formar xido de hierro (III), Fe2O3, polvo pardo /rojizo que se conoce como herrumbre 4 Fe + 3 O2 (g) 2 Fe2O3 Ciertos metales reaccionan de inmediato con el oxgeno para formar xidos metlicos, pero los metales poco reactivos, como el cobre, mercurio y la plata, reaccionan lentamente. Casi todos los elementos no metlicos reaccionan con el oxgeno y forman xidos no metlicos o anhdridos, por ej: el Carbono, presente en la hulla, coque, carbn vegetal, reaccionan con el oxgeno durante la combustin para formar CO2. C + O2 (g) CO2 (g) Cuando hay menos de 1 mol de O2, por cada mol de C, parte del carbono se oxida a monxido de carbono CO. 2 C + O2 (g) 2 CO2 Se forma dixido de azufre SO2, cuando se quema azufre en oxgeno. En presencia de un catalizador idneo (Pt o V2O5), el SO2 se oxida nuevamente con bastante rapidez para trixido de azufre SO3. 2 SO2 (g) + O2 (g) catalizador 2 SO3 (g) A temperaturas altas, como las que se alcanzan en los motores de automviles, el oxgeno se combina con un poco de nitrgeno gaseoso del aire, que en condiciones ordinarias es muy poco reactivo, para formar diversos xidos de nitrgeno, por ejemplo: N2 (g) + O2(g) 2 NO(g) xido ntrico Adems, de reaccionar con los elementos metlicos y no metlicos, el oxgeno tambin lo hace con muchos compuestos. El CH4 metano que es el componente principal del gas natural, arde en el aire con formacin de CO2 y H2O. La energa liberada se desprende en forma de calor. CH4(g) + O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) + Calor El SH2 es un compuesto gaseoso con olor a huevos podridos, arde en oxgeno para formar agua y dixido de azufre SO2. 2 H2S + 3 O2 (g) 2 H2O (g) + 2 SO2 (g) Advierte que, cuando estos compuestos se oxidan, el oxgeno se combina con todos los tipos de tomos del compuesto. En un principio, el trmino oxidacin se restringa a las reacciones en las que hay combinacin con oxgeno, pero los qumicos aprendieron, que la combinacin con cloro (bromo u otros no metales reactivos), no era en realidad muy diferente de la reaccin con oxgeno. En consecuencia, se ampli el concepto de oxidacin. Se puede definir, la oxidacin y la reduccin, en trminos de numero de oxidacin (fig. 17,4 pg. 512 Burns), como sigue: Hay oxidacin, cuando el nmero de oxidacin aumenta Hay reduccin, cuando el nmero de oxidacin disminuyeReduccin y propiedades qumicas del hidrogeno Si se mezcla hidrogeno gaseoso con oxgeno gaseoso a temperatura ambiente, no hay reaccin; pero, si una chispa enciende esta mezcla, se produce una tremenda explosin. En ambos casos, el producto de la reaccin es el agua. 2 H2 + O2 chispa 2 H2O Si se introduce un trozo de platino metlico en un recipiente que contenga hidrogeno y oxgeno, los dos gases reaccionaran a temperatura ambiente, incluso sin una chispa. El platino acta como catalizador, reduce la energa de activacin (seccin 15,5) de la reaccin. . El platino se pone incandescente debido al calor desprendido por la reaccin inicial y, entonces enciende la mezcla y provoca una explosin. El hidrogeno gaseoso reacciona con diversos xidos metlicos, extrayendo el oxgeno y dejando el metal libre. Por ej: cuando se hace pasar hidrogeno gaseoso sobre oxido de cobre (II) caliente, se forma cobre metlico y agua. CuO + H2 (g) Cu + H2O Con el xido de plomo (II) los productos son plomo metlico y aguaPbO + H2 (g) Pb + H2O En ambas reacciones, un oxido metlico pierde tomos de oxgeno y deja el metal sin combinar. Se dice que el xido metlico se ha reducido; el proceso se denomina reduccin Hubo una poca en que la oxidacin significaba simplemente la combinacin de un elemento con oxgeno y, reduccin significaba, que un metal de un compuesto se reduce a un elemento; pero hoy en da, el significado de estos dos trminos es ms amplio. La reduccin y la oxidacin siempre se llevan a cabo simultneamente, pero los 4 cambios siguientes son caractersticas de la reduccinDefiniciones de la reduccina) Hay reduccin cuando el nmero de oxidacin disminuye (esto es lo contrario a la oxidacin). En las ecuaciones qumicas del prrafo precedente. El cobre tiene un nmero de oxidacin +2 en el xido de cobre (II) pero el nmero de oxidacin del cobre metlico es 0. En este caso, el cobre (II) se reduce.El plomo tiene un nmero de oxidacin de +2 en el xido de plomo (II), pero el nmero de oxidacin del plomo metlico es 0. En este caso, el plomo, se reduce.b) Un compuesto se reduce si pierde tomos de oxgeno. En las ltimas dos reacciones de reduccin de xidos metlicos, oxido de cobre (II) y oxido de plomo (II), los xidos perdieron tomos de oxgeno. Otro ej: es el de los cloratos, que desprenden oxigeno cuando se calientan 2 K ClO3 calor 2 KCl + 3 O2. El clorato de potasio pierde oxgeno, por tanto, se reduce.c) Un compuesto se reduce si gana tomos de hidrogeno. Por Ej: el alcohol metlico, CH3OH, se produce mediante la reaccin del monxido de carbono con hidrogeno gaseoso en presencia de un catalizador apropiado. CO + 2 H2 catalizador CH3OHEl CO gana tomos de hidrogeno, por tanto, se reduce.d) Un tomo o ion de un elemento se reduce si gana electrones. Cuando se hace pasar una corriente elctrica por una solucin que contiene iones cobre (II), Cu +2, se deposita cobre metlico, en el electrodo llamado ctodo. Cu ++ + 2e CuConforme los iones cobre ganan electrones, se reducen a cobre metlico. Cuando una sustancia se oxida, otra se reduce. En la reaccin CuO + H2 Cu + H2OEl nmero de oxidacin del cobre cambia de +2 a 0; el cobre del CuO se reduce. Por otra parte, el nmero de oxidacin del hidrogeno cambia de 0 a +1; el hidrogeno se oxida. Ms an, si una sustancia se est oxidando, la otra debe estar provocando su oxidacin. En este ejemplo, el xido de cobre (II) oxida el hidrogeno, por lo que el xido de cobre (II) es el Agente Oxidante. En el otro sentido, el hidrogeno gaseoso reduce el xido de cobre (II), por lo que el hidrogeno gaseoso es el Agente Reductor. Entre los reactivos de toda reaccin de oxidacin reduccin (redox) hay un agente oxidante y un agente reductor. El Agente Oxidante contiene el elemento que se reduce El Agente Reductor contiene al elemento que se oxida En la ecuacin siguiente, se identifican los agentes oxidante y reductor, as como los elementos que se oxidan y se reducen.Reduccin: El cobre del CuO se reduce a Cu metlico El CuO es el Agente Oxidante +2 0 0 +1 CuO + H2 Cu + H2OOxidacin: Cada H del H2 se oxida para formar H2O El H2 es el Agente ReductorAlgunos Agentes Oxidantes importantes El Oxigeno es sin duda el agente oxidante ms comn. Oxida rpidamente la madera que arde en nuestras fogatas y la gasolina en el motor de nuestro automvil. Tambin se consume oxgeno, en la descomposicin de los alimentos y otros materiales orgnicos. Incluso, cuando las clulas de nuestro organismo queman o metabolizan los alimentos que ingerimos, se consume oxgeno, Vivimos en una atmosfera oxidante. Corta una manzana y observa como poco a poco se pone parda. Algunas de las reacciones que intervienen en este fenmeno se deben a una oxidacin provocada por el aire. Afortunadamente, el oxgeno gaseoso es un agente oxidante suave. Un trozo de madera o incluso, un recipiente de gasolina puede estar expuesto al aire sin estallar en llamas, en tanto, no lo encendamos. Es frecuente el uso de oxigeno como agente oxidante en la industria y en el laboratorio. Por ejemplo, el acetileno, que se utiliza en los sopletes para cortar y soldar metales, se prepara por oxidacin parcial del metano. 4 CH4 + 3 O2 2 C2H2 + 6 H2O Si el Metano se oxidara/se quemara totalmente, la reaccin producira CO2 y H2O. En muchos procesos industriales y de laboratorio suele ser ms conveniente emplear otros agentes oxidantes, como permanganato de potasio, MnO4K o dicromato de sodio, Na2Cr2O7, en vez de O2 gaseoso. El MnO4K es un slido cristalino negro y brillante, que se disuelve en agua para formar soluciones de color purpura intenso. Este color purpura desaparece cuando el permanganato se reduce (recuerda que si el MnO4K es un agente oxidante, entonces debe reducirse. MnO4 (purpura) + 5 Fe++ + 8 H+ Mn++(incoloro) + 5 Fe+++ 4 H2O El Na2Cr2O7, es un agente oxidante fuerte, permite oxidar los alcoholes a compuestos llamados aldehdos o cetonas. La ecuacin de oxidacin del alcohol etlico (presente en las bebidas alcoholicas) a acetaldehdo es la siguiente: 8 H+ + Cr2O7 = (rojo/anaranjado) + 3 C2H5OH 2Cr+++(verde) + 3C2H4O + 7H2O Ciertas pruebas de embriaguez como el analizador del aliento, que se emplea para saber si el conductor est bajo la influencia del alcohol, se basa en un cambio de color que se produce durante un proceso de oxidacin reduccin. El cido ntrico, HNO3, es otro agente oxidante importante. El cobre esta debajo del hidrogeno en la serie actividad (seccin 10,8) y no desplaza al hidrogeno de los cidos, pero el cobre metlico si reacciona con el cido ntrico porque se oxida a iones cobre (II), Cu++. La reaccin con el cido ntrico concentrado es : Cu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2 NO2(g) + 2 H2O Al mismo tiempo que el cobre se oxida, la mitad de los iones nitrato se reducen a NO2 gaseoso. La otra mitad de los iones nitrato permanece sin cambio.Algunos Agentes Reductores importantesNo hay un agente reductor que destaque, pero el hidrogeno gaseoso reduce muchos compuestos, pero es relativamente costoso. El monxido de carbono es uno de los agentes reductores que se emplean en la industria metalrgica para reducir las menas (mineral) de xidos metlicos a metales libres, como es el caso del hierro y del cobre. Estas reacciones se llevan a cabo a temperaturas elevadas.FeO + CO(g) Fe + CO2(g)CuO + CO(g) Cu + CO2(g)

Medias reacciones de oxidacin y reduccin En toda reaccin redox hay una especie que se reduce. Se puede escribir lo que se conoce como una ecuacin de la media reaccin de reduccin para representar esta parte de la reaccin. De modo anlogo, se puede escribir una ecuacin individual de la media reaccin de oxidacin para la especie que sufre oxidacin. Un mtodo excelente de balancear las ecuaciones redox se basa en el uso de estas ecuaciones de las medias reacciones. Se deben seguir los pasos que se describen a continuacin para balancear las ecuaciones de reacciones redox que se llevan a cabo en solucin acidaComo balancear ecuaciones redox Utilicemos ecuaciones de las medias reacciones para balancear la ecuacin de la reaccin redox del MnO4 con Fe++ produce Mn++ y Fe+++.a) Escribe dos ecuaciones individuales, una solo con las sustancias que participan en la reduccin y, otra con las sustancias que intervienen en la oxidacin. ( una vez balanceadas, estas reciben el nombre de ecuaciones de la media reaccin correspondiente MnO4 - Mn++ Fe++ Fe+++b) Balancea cada tipo de tomo distinto de H y O por medio de coeficientes(ya estn balanceados en estas ecuaciones)c) Balancea los tomos de O con H2O. MnO4 - Mn++ + 4H2O Fe++ Fe+++d) Balancea los tomos de H con iones H+ 8 H+ + MnO4 - Mn++ + 4H2O Fe++ Fe+++e) Utiliza los electrones que sean necesarios para obtener una carga balanceada (no necesariamente neutra). La media reaccin de reduccin muestra una ganancia de electrones. La media reaccin de oxidacin muestra una perdida de electrones. 5 e + 8H+ + MnO4 - Mn++ + 4H2O Fe++ Fe+++ + ef) Multiplica las medias reacciones por el conjunto ms simple de nmeros enteros (1 y 5 en este caso) que iguale los electrones ganados a los electrones perdidos. A continuacin suma las medias reacciones. 5e + 8H+ + MnO4 - Mn++ + 4H2O 5Fe++ 5Fe+++ + 5e5e + MnO4 - + 5Fe++ + 8H+ Mn++ + 5Fe+++ + 4H2O + 5eg) Cancela los electrones y las cantidades igua