ANÁLISIS DEL GRUPO II DE CATIONES

Pb2+ Hg2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As3+ Sb3+ Sn4+

Q.F. RAÚL LUCIO VILLAGÓMEZ MSc.

REACTIVO DEL GRUPO

H2S en medio

0.3 M HCl

INCOMPATIBILIDAD EN LA PRECIPITACIÓN CON H2S: INFLUENCIA DE LOS OXIDANTES Y SU ELIMINACIÓN

El LS rotulado G2-5 antes de efectuar el ajuste de acidez clorhídrica 0.3 M y saturar la solución con H2S, es necesario que esté exento

de sustancias oxidantes

Permanganatos

Cloratos

Ácido Nítrico concentrado

• KMnO4

• KClO3

• HNO3

Sustancias Oxidantes

Porque de lo contrario oxidarían el H2S a azufre y a veces hasta sulfato.

El azufre enmascara el color de los sulfuros metálicos e impide continuar con el análisis

El sulfato motiva la precipitación prematura de los metales del grupo IV (Ba -Ca – Sr)

• La eliminación de estos oxidantes se realiza antes de empezar un Análisis Sistemático de Cationes (G1-5), mediante la mezcla sulfonítrica

• Los sulfuros de algunos iones o no precipitan en lo absoluto o lo hacen incompletamente, ejemplo: PbS, CdS, SnS2.

Si la acidez es MAYOR

a 0.3 M

• Juntos con los sulfuros del grupo II, precipitaran determinado sulfuros del Grupo III tales como: ZnS, NiS, CoS

Si la acidez es MENOR

a 0.3 M

SEPARACIÓN DE LOS PRECIPITADOS DEL GRUPO II EN 2 SUBGRUPOS

Mediante el KOH ó NaOH 6 M

Aquellos sulfuros que no se disuelven en el OH, constituyen el 2 A ó subgrupo del cobre.

2A: PbS, HgS, Bi2S3, CuS, CdS

Sulfuros que si se disuelven en el OH constituyen el 2B ó

subgrupo del estaño.2B: Oxisales y tiosales de arsénico,

antimonio y estaño, también

una tiosal del mercurio.

2 A RESIDUO

PbS – HgS - Bi2S3

CuS - CdS

2 B LÍQUIDO

SOBRENADANTE

AsO33- AsS3

3-

SbO33 SbS3

3-

Sn(OH)62 - SnS3

2-

HgS22-

ANÁLISIS DEL SUBGRUPO 2A SUBGRUPO DEL COBREa) Mediante

el HNO3 diluido y

caliente se separa como compuesto insoluble al

HgS; mientras

quedan en solución los iones: Pb2+, Bi3+, Cu2+ y

Cd2+

b) El H2SO4 concentrado separa como compuesto insoluble al

PbSO4, mientras

quedan en solución los iones: Bi3+, Cu2+ y Cd2+.

c) El NH3 concentrado

en exceso separa como compuesto insoluble al

Bi(OH)3;

mientras quedan en solución los complejos

amoniacales de cobre y

cadmio.

d) El NaCN ó KCN permite identificar al cadmio en

presencia del cobre con el

H2S.

ANÁLISIS DEL SUBGRUPO 2B SUBGRUPO DEL ESTAÑO

a) Acidificar la solución con HCl concentrado para reprecipitar los sulfuros

HgS, As2S3, Sb2S3 y SnS2

b) Disolver los sulfuros

de: Sb2S3 y SnS2 en HCl

concentrado y caliente

para formar cloro-

complejos: SbCl63- y

SnCl62-mientras quedan

sin disolverse los As2S3 y

HgS.

c) El NH3 diluido disuelve al As2S3, pero nó al HgS.

d) El H2C2O4 permite identificar al antimonio en presencia del estaño con H2S.

Preparar la SM: 1 ml de Pb(NO3)2; 1 ml HgCl2; 1 ml Bi(NO3)3; 1 ml Cu(NO3)2; 1 ml CdCl2; 1 ml NaAsO2; 1 ml Na2HAsO4; 1 ml SbCl3 1 ml SnCl4

CALENTAR A EBULLICIÓNHASTA OBTENER LA MITAD DE

SU VOLUMENPASAR TODA LA MEZCLA AL TUBO CON LA

MARCA DE 10 mL

MEDIR EL PH Y AJUSTAR A 0.3 M CON HCl

1 mL HCl 3 M luego diluir a 10 mL con agua destilada

LLEVARLO A BAÑO DE MARÍA POR 10 MINUTOS, AGREGAR

XX GOTAS DE THIOACETAMIDA

DENTRO DE LA SORBONAAGITANDO DE VEZ EN CUANDO

SI SE FORMA PRECIPITADOS QUIERE DECIR QUE HAY CATIONES DEL GRUPO II

ENFRIARCENTRIFUGAR

LS = Pasar a una cápsula + reducir a la mitad de su volumen + pasar a un tubo y comprobar precipitación completa ROTULAR X1

R = CONTIENEN LOS SULFUROS DEL GRUPO II

ROTULAR X2

SI NO SE FORMA NINGÚN PRECIPITADOPC PARA G2

- HERVIR PARA ELIMINAR H2S- ROTULAR AsO4

3- (G3-5)

X1

XX GOTAS THIOACETAMIDABM 5 MINUTOS

SI SE FORMA PRECIPITADOPRECIPITACIÓN INCOMPLETA PARA G2

- ENFRIAR- CENTRIFUGAR

-EL RESIDUO AGREGARLO X2

X2

Lavar 2 veces con solución lavadora: 2 mL de NH4Cl más II gotas de thioacetamida cada vez (las 2 aguas de lavado se descartan)

ResiduoX2

Agregar 1.5 mL NaOH 6M4.5 mL agua destilada

Agitar bien. Pasar todo a cápsula. Hervir 2 minutos. Adicione II gotas

thioacetamida. Agitar. Pasar TC Enfriar. Centrifugar.

LS = Pasar a un tubo de ensayo, contiene:HgS2

2- AsS3-3 AsO3

-3 SbS3-3 SbO3

-3 Sn(OH)62- SnS3

2- OH-

ROTULAR 2B

R = HgS, PbS, Bi2S3 CuS y CdS

Lavar con 2 mL de agua destilada cada vez. Agua de lavado se adiciona al 2B Agitar Al 2do lavado Centrifugar

LS = Contiene agua de lavado pasarlo

grupo 2B

R = HgS, PbS, Bi2S3 CuS y CdS

ROTULAR 2A

Residuo2A

Agregar 3 mL HNO3diluido

Agitar bien. Pasar todo a cápsula. Hervir 2 minutos. Agitar. Pasar TC Enfriar. Centrifugar.

LS 2A= Pasar Agregar 0.5 mL H2SO4 Conc. Calentar a ebullición Aparece humos blancos y

densos SO2 Diluir con 2 mL H2O dest. Pasar TC + enfriar + centrifugar

R= HgS ó Hg(NO3)2.HgS S Lavar 2 veces con 2 mL H2O dest. (guardar) (agua lavado eliminar)

Pb2+ Bi3+

Cu2+ Cd2+ H3O+

Centrifugado del LS del grupo 2A

LS = Pasar a otro TE Bi3+ Cu2+ Cd2+ H3O+

guardar

R = PbSO4

Lavar el precipitado blanco con 2 mL H2O destilada (agua lavado descartar)

Agitar Centrifugar

R = PbSO4

2 mL CH3-COONH4 3M

Agitar hasta disolver el P.Sol. es Pb(CH3-COO)2

I gota CH3-COOH II gotas K2CrO4

PbCrO4 AMARILLO

CONFIRMA PLOMO

LS

CONTIENE Bi3+ Cu2+ Cd2 + H3O+

Alcalinizar con pH=8 con NH3 conc. Exceso II gotas NH3 concentrado Agitar por 1 minuto. Enfriar Pasar a otro TC

LS = Pasar Calentar hasta reducir a la

mitad de su volumen Guardar

R= Bi(OH)3 blanco Lavar 2 veces con 2 mL H2O dest. (agua lavado

eliminar) Centrifugar

Cd(NH3)42+

Cu(NH3)42+

R= Bi(OH)3

Agregar estannito sódico recién preparado:

en TE 2 gotas de SnCl2, luego gota a gota NaOH hasta obtener un precipitado blanco a continuación exceso de NaOH hasta disolver el precipitado

Bi 0

NegroCONFIRMA BISMUTO

Cd(NH3)42+

Cu(NH3)42+

Al centrifugar el TC con bismuto el LS se lo

adiciona al tubo guardado con el

líquido que contiene Cu y Cd

Una parte para reconocer cobre

Una parte para reconocer cadmio

½ LSCd(NH3)4

2+

Cu(NH3)42+

Una parte para reconocer COBRE

Acidificar con II gotas deCH3-COOH

II gotas K4[Fe(CN)6]

Pardo rojizo Cu2[Fe(CN)6]

CONFIRMACOBRE

otra ½ LSCd(NH3)4

2+

Cu(NH3)42+

Una parte para reconocer CADMIO

Adicionar cristales NaCNAgitar 1’ + Centrifugar

LS=pasar a TCIII gotas thioacetamidaBAÑO DE MARÍA

Amarillo/café CdS

CONFIRMACADMIO

LS 2B= Pasar

Calentar a ebullición para concentrar las sales Diluir con 1 mL H2O destilada Pasar a otro TC Agregar gota a gota HCl concentrado

(Reprecipitación Sulfuros) XXX gotas thioacetamida + BM 10 min. Si se forma precipitado, hay metales 2B Enfriar Centrifugar

AsO33- AsS3

3- SbO3

3- SbS33

HgS22- OH-

Sn(OH)62- SnS3

2-

LS DESCARTAR

As2S3

Sb2S3 SnS2

HgS

R Lavar 2 veces

con 2 mL H2O destilaada

(agua lavado eliminar) Agitar 2do lavado

Centrifugar

LS DESCARTAR

R 3 mL de HCl conc. Agitar por 1 min Pasar Cápsula Calentar ebullición – 30 s I gota thioacetamida

(precipitar Hg ó As que se hubiere disuelto)

Diluir con 2 mL H2O dest. Pasar a un TC Centrifugar

LS = SbCl63-

SnCl6

2

H2S

PASAR A T.E. ROTULAR Y

R = As2S3

Sb2S3 SnS2

HgS

Lavar con 1 mL HCl 6 M

(0.5 ml H2O dest + 0.5 ml HCl conc)

AgitarCentrifugar

R= As2S3

HgS

Lavar 2 veces con 2 mL H2O destilaada.

(agua de lavado se descarta) Agitar. Centrifugar.

LÍQUIDO SOBRENADANTE

DESCARTAR RESIDUO AGREGAR 2 mL NaOH DILUIDO, PARA

DISOLVER EL SULFURO ARSENIOSOAGITAR 1 MINCENTRIFUGAR

LS = Pasar a otro TC y contiene AsO33-

AsS33- - guardar - Rotular Z

R = HgS + unir con otro residuo guardado 2 mL Agua Regia + Agitar + Pasar cápsula Calentar ebullición + hervir hasta

obtener un pequeño volumen Diluir 2 mL agua destilada Centrifugar

LS = Pasar a otro TC y contiene HgCl42-

Agregar V gotas de SnCl2

Agitar Un precipitado blanco será Hg2Cl2 Dejar en reposo y se hace gris a negro de

mercurio finamente dividido

R = Contiene AZUFRE descartar

CONFIRMAMERCURIO

LS = Z

Acidificar gota a gota HNO3 diluido pH=6Agitar + Centrifugar

LS= descartar

R= As2S3 (amarillo) Lavar 2 veces com 2 mL

agua dest. Agitar Centrifugar

AsO33-

AsS33-

LS = descartar

R= Agregar 2 mL HNO3 Conc. Pasar a una

Calentar a ebullición Hervir hasta obtener un poco de volumen Diluir con 2 mL H2O dest. Pasar TC + enfriar + centrifugar

As2S3

R= descartar

LS= Pasar a una

1 mL AgNO3

Cristales de Na2CO3 hasta cuando cese la efervescencia

Precipitado Ag3AsO4 (pardo rojizo9

CONFIRMA ARSÉNICO

H2AsO4-

LS = Y

Debe tener un volumen de 3 mL Se lo puede concentrar Se lo diluye con agua dest

1 mL para Sn en otro TC 2 mL HCl conc. 1 clavo Fe Calentar BM 1 mL agua dets. centrifugar

SbCl33-

SnCl62-

H2S

LS = Pasar a otro TC Sn2+ V gotas de HgCl2

Precipitado blanco Hg2Cl2

Deja en reposo se hace gris a negro Hg Finamente diividido

CONFIRMA ESTAÑO

R= Fe (descartar) Sb0 copos negros

2 mL del L.S. Cristales H2C2O4

Agitar

Sb(C2O4)33-

Sn(C2O4)32-

2 mL H2O destXX gotas thioacetamida

Baño de María por 5 min

rojo naranja Sb2S3

CONFIRMA ANTIMONIO

Si no se encontró Sn en el 1/3, entonces en los 2/3 restantes no será necesario agregar H2C2O4