Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO LIC. EN QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO ASIGNATURA: ANÁLISIS CUALITATIVO. ELABORÓ: MEc. MA. LOURDES PALOMO REYES QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO 1 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas Asignatura. Análisis Cualitaivo 2017 Semestre: Segundo FECHA DE ELABORACIÓN: ENERO, 2016 REVISIÓN: QFB. LAURA MARTÍNEZ LUENGAS ELABORÓ: NOMBRE FIRMA MEc. MA. DE LOURDES PALOMO REYES Vo. Bo. DIRECTOR DE ÁREA ACADÉMICA: NOMBRE FIRMA ME. RODOLFO VILCHIS AGUIRRE Vo. Bo. DIR. DE LA LIC. QFB: NOMBRE FIRMA ME. MA. AMPARO ROSTRO SEGURA FECHA DE PRÓXIMA REVISIÓN: ENERO, 2018 INTRODUCCIÓN 2 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 La información contenida en el presente Manual de Prácticas de laboratorio, pretende ser un medio didáctico que facilite a los docentes y alumnos a planificar, organizar y desarrollar de manera eficaz sus actividades teórico prácticas, al vincular los saberes de la asignatura que se manifiestan en el aula, con las actividades del saber hacer, que se desarrollan en el laboratorio. Ante los acelerados cambios tecnológicos y socioeconómicos que estamos viviendo y siendo la Universidad un lugar privilegiado para la producción del conocimiento, es de suma importancia ampliar la relación de la teoría con la práctica durante todo proceso educativo, para el cumplimiento de la competencia a lograr, manifestada en el perfil de egreso de los alumnos. El Manual de prácticas de laboratorio fue elaborado por docentes expertos del área de Ciencias Químicas de la Universidad del Noreste, que garantizan el desarrollo fiel del plan de estudios y del programa de su asignatura por competencias, fruto de su experiencia docente y que han sabido adaptar sus prácticas de laboratorio a la realidad del contexto, por lo que se puede considerar como el resultado de un proceso de innovación y desarrollo del curriculum (1). Area Moreira Manuel. Universidad de La Laguna. España (1) NORMAS DE CONVIVENCIA ACQB(1) 3 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas NORMAS DE CONVIVENCIA 2017 CONSECUENCIA EN LOS ALUMNOS El diagrama de flujo (o desarrollo de la práctica)se entrega por escrito una clase previa al laboratorio. Afecta la evaluación de laboratorio. En el laboratorio se trabajará con la vestimenta apropiado a la práctica a realizar. No se entra a la práctica si no cumplen con las normas de seguridad Los residuos químicos se depositan en los contenedores etiquetados para tal efecto. Afecta Las sesiones de laboratorio se realizan acorde al horario programado. Dos retardos hacen una falta. Para acreditar el laboratorio requiere el 90% de asistencia. Afecta la evaluación de laboratorio. la evaluación de laboratorio. Al término de una práctica de laboratorio, los equipos, luces y aires acondicionados se dejarán apagados. Afecta la evaluación de laboratorio. Los alimentos se consumen fuera del laboratorio. Afecta la evaluación de laboratorio. Todos los miembros del equipo trabajarán de manera colaborativo. Afecta la evaluación de laboratorio. Todo el material de laboratorio se entrega a limpio y seco al finalizar la práctica. Afecta la evaluación de laboratorio. La práctica se termina en el tiempo establecido. Afecta la evaluación de laboratorio. (1)Reglamento interno del ACQB. .. 4 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 REGLAMENTO DE LABORATORIO ACQB 1. Uso restringido de los laboratorios sólo para práctica o investigación. 2. En el desarrollo de actividades de laboratorio, usar sin excepción: Bata de laboratorio (algodón y manga larga) Zapato cerrado, sin tacón y suela corrida Equipo de seguridad, según convenga 3. Disponer de los residuos químicos y/o biológicos infecciosos de acuerdo al Reglamento para el manejo y tratamiento de Residuos. 4. Actividades prohibidas: Jugar Introducir y consumir alimentos Fumar Disponer de residuos de forma incorrecta. 5. Al término de la sesión de laboratorio: Apagar y desconectar equipos de laboratorio Cerrar válvulas de agua y gas Dejar el área de trabajo limpia y ordenada. 6. Sobre la seguridad en el laboratorio: Usar el extintor, solo en caso necesario Usar las regaderas y lavaojos solo en caso necesario Utilizar de forma adecuada y bajo supervisión del maestro los reactivos químicos, material de cristalería y equipo de laboratorio Todas las sustancias, equipos o materiales, deberán ser manejados con el máximo cuidado, atendiendo a las indicaciones de los manuales de uso o de hojas de seguridad según sea el caso. INDICE 5 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 3 Introducción. 4 Normas de Convivencia del ACQB 5 Reglamento de laboratorio 8 Seguridad en el laboratorio PRIMER PARCIAL PRACTICA N°1 Identificación de cationes del grupo I 11 PRACTICA N°2 Identificación de cationes del grupo II. 14 PRACTICA N°3 Identificación de cationes del grupo III 19 SEGUNDO PARCIAL PRACTICA N° 4. Determinación de cationes del grupo IV PRACTICA N°5 Determinación de cationes del grupo V 24 28 PRACTICA N°6 Determinación de aniones del grupo 1. 30 PRACTICA N°7 Determinación aniones grupo II. 33 PRÁCTICA No.8 Determinación aniones del grupo III 35 PRÁCTICA No. 9 Determinación de aniones del grupo IV 39 6 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 Reporte de Laboratorio Autoevaluación ... . REGLAMENTO DE LABORATORIO ACQB 1. Uso restringido de los laboratorios sólo para práctica o investigación. 2. En el desarrollo de actividades de laboratorio, usar sin excepción: Bata de laboratorio (algodón y manga larga) Zapato cerrado, sin tacón y suela corrida 7 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 Equipo de seguridad, según convenga 3. Disponer de los residuos químicos y/o biológicos infecciosos de acuerdo al Reglamento para el manejo y tratamiento de Residuos. 4. Actividades prohibidas: Jugar Introducir y consumir alimentos Fumar Disponer de residuos de forma incorrecta. 5. Al término de la sesión de laboratorio: Apagar y desconectar equipos de laboratorio Cerrar válvulas de agua y gas Dejar el área de trabajo limpia y ordenada. 6. Sobre la seguridad en el laboratorio: Usar el extintor, solo en caso necesario Usar las regaderas y lavaojos solo en caso necesario Utilizar de forma adecuada y bajo supervisión del maestro reactivos químicos, material de cristalería y equipo de laboratorio los PRÁCTICA No. 1 IDENTIFICACIÓN DE CATIONES DEL GRUPO I Hg, Pb, Ag NO. DE SESIONES: 2 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 COMPETENCIA A LOGRAR 8 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas Determina los cationes del grupo I (Ag, Pb, Hg),utilizando una metodología y analizando las reacciones que se realizan y los productos obtenidos durante la práctica. MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 5 2 1 1 1 2 5 1 ml Ácido Clorhídrico 6 Molar 1 ml Acetato de amonio 1 ml Cromato de potasio 1 ml Ácido clorhídrico 3% 1 ml Hidróxido de amonio 3% 1 ml Hidróxido de amonio 1 Molar 0.5 Fenolftaleína 1 ml Ácido Nítrico 6 Molar tubos de ensaye con tapón 13 X 100 Pinzas para tubo de ensaye Baño María Gradilla Vaso de precipitado 250 ml Vaso de precipitado 100 ml Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 1Pipeta de 10 ml 1Probeta de 50 ml 1Pizeta de 1000 ml EQUIPO Parrilla de calentamiento y agitación Centrífuga . METODOLOGÍA A) Colocar un mililitro de la muestra en un tubo de 10 cm y ajustar el P.H. aproximadamente a 7 y añadir 2 gotas de ácido clorhídrico 6 M. Agitar y dejar reposar durante medio minuto para asegurarse que la precipitación es completa y la solución no se ha sobresaturado con Pb Cl 2 . Si no hay precipitado la muestra no contiene plata ni mercurio, aunque puede contener pequeñas cantidades de plomo.( si esto sucede en una muestra que sólo contiene elementos del grupo 1, se prueba una porción neutra de un mililitro, agregando una gota de acetato de amonio y dos gotas de cromato de potasio). Una turbidez amarilla o un precipitado fino es cromato de plomo. Para confirmar se separa el precipitado por centrifugación y calentándolo con unas gotas de ácido clorhídrico diluido, que disuelve el cromato de plomo. B) Si en (A) hubo un precipitado blanco el tubo se balancea con otro y se centrifuga por 20 o 60 seg. El líquido se neutraliza con hidróxido de amonio se agrega acetato de amonio y cromato de potasio, para identificar trazas de plomo tal y como se hizo en (A). C) El precipitado blanco de (A), puede contener cloruros de plata, plomo o 9 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 mercurio, Lavar el sólido con 4 gotas de HCl 1 M, centrifugar y descartar el centrifugado. Añadir 1.5 mL de agua al residuo, colocar el tubo en un baño de agua y mantenerlo caliente durante 3-4 minutos, agitando ocasionalmente con una varilla. Si todo el residuo se disuelve la muestra solo contiene plomo. Si queda algún residuo centrifugar mientras todavía está caliente y colocar el centrifugado en otro tubo. Lavar el residuo con un mililitro de agua caliente, centrifugar y añadir el agua del lavado al otro centrifugado. Usar esta solución en (D) y el residuo en (E). D) Al centrifugado de (C), añadir dos gotas de acetato de amonio y 4 gotas de cromato de potasio. Un precipitado amarillo es cromato de plomo y confirma la presencia de plomo. E) El residuo de (C), se mezcla con 6 gotas de hidróxido de amonio diluido, se agita y se añaden 4 gotas de agua. Si todo el sólido se disuelve y no se observan partículas obscuras el sólido era sólo AgCl, proceder a (F). Si el sólido cambia de gris o negro, contenía Hg 2 Cl 2 , pero también puede contener AgCl y se tiene que comprobar en la solución. Centrifugar y separar el centrifugado y añadirle 10 gotas de hidróxido de amonio 1M, usarlo como se indica en (F) y guardar el residuo para (G). F) El centrifugado y lavados de (E) pueden contener plata en forma de (Ag (NH 3 ) 2 Cl. Agregar una gota de fenolftaleína y después HNO 3 6M hasta que se decolore y entonces 2 gotas más, Si hay plata se forma un precipitado blanco que se vuelve vileta obscuro cuando queda expuesto a la luz solar. G) El residuo negro de (E) es una mezcla de HgNH 2 Cl con Hg y es suficiente indicación de la presencia de mercurio. Cationes del Grupo I Agua Caliente 10 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 11 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 2 Identificación de cationes del grupo II (B, Pb, Hg, Cu y Cd, Sn, Sb, As) NO. DE SESIONES: 2 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 COMPETENCIA A LOGRAR Identifica los cationes del grupo II (Bi, Pb, Hg, Cu y Cd, Sn, Sb, As), utilizando una metodología y analizando las reacciones que se realizan y los productos obtenidos durante la práctica MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 8 2 1 1 1 2 8 1 ml Ácido Clorhídrico 6 M 1 ml Acetato de amonio 1 ml Cromato de potasio 1 ml Ácido clorhídrico 3% 10 ml Hidróxido de amonio 3% 1 ml Hidróxido de amonio 6M 0.5 ml Fenolftaleína 1 ml Ácido Nítrico 6 M 5 ml Tioacetamida 8% 1 ml Ácido clorhídrico 0.5M 3 ml Hidróxido de potasio 6M 2 ml de amonio 15 M 1 ml Hidróxido de sodio 6M tubos de cultivo con tapón 13 X 100 Pinzas para tubo de ensaye Baño María Gradilla Vaso de precipitado 250 ml Vaso de precipitado 100 ml Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 1Pipeta de 10 ml 1Probeta de 50 ml 1Pizeta de 1000 ml EQUIPO Parrilla de calentamiento y agitación Centrífuga METODOLOGÍA LEE EL PROCEDIMIENTO Y REALIZA EL DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA MARCHA 12 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas ANALÍTICA . A) Si la muestra contiene solamente metales del grupo 2, comenzar con un mililitro de la muestra y añadir 5 gotas de agua. Si se trata de un problema general ajustar el volumen del centrifugado del primer grupo de 2 mL, ya sea añadiendo agua o concentrando por ebullición. Ambas soluciones probablemente están ya ácidas pero hay que ajustar su P.H. de 0.7 a 0.5 (0.2-0.3M de H+) que es el óptimo para lograr la precipitación de los sulfuros del grupo 2, sin que precipiten los del grupo3. Si la solución es ácida conviene primero neutralizarla con NH4OH 6M y luego añadir HCl diluido gota a gota, verificando el P.H. cada vez con papel violeta de metilo. Esto se hace poniendo una tita de papel en una placa de porcelana con excavaciones y humedeciéndolo con la solución por medio de una varilla de vidrio y comparando el color con el producido por una solución preparada de 1mL de agua y una gota de HCl 6 M. El papel no debe meterse directamente en la solución. Después del ajuste del p.H. el volumen de la solución debe ser Aproximadamente 2.5 mL . B) Añadir 1 mL de tioacetamida al 8% ( o saturar la solución con H2S a temperatura ambiente ) calentar el tubo en baño de agua durante 7 minutos aproximadamente. Añadir entonces 1 mL de agua y 12 gotas más de tioacetamida y seguir calentando durante otros 2-3 minutos. Los sulfuros del grupo 2 deben haber precipitado completamente y encontrarse coagulados en forma de una masa esponjosa. C) Centrifugar la mezcla y guardar el centrifugado si contiene iones de los grupos 3,4 y 5 para analizarlo después. El residuo se lava agitándolo con 1 mL de agua y una gota de HCl 0.5M y después de centrifugar añadir los lavados al primer centrifugado. ( Si se sabe que la muestra solo contiene iones del grupo dos ambos líquidos se descartan). Alcalinizar con hidróxido de amonio utilizando fenoftaleína como indicador y guardar en tubo tapado para continuar con el análisis del grupo3. D) El residuo de (C) se agita con una mezcla de 2 mL de agua, 1 gota de tioacetamida y 12 gotas de KOH 6M y se calienta durante 3 minutos en baño de agua agitando de vez en cuando. ( ¡CUIDADO! No caliente esta solución caustica con fuego directo porque puede salpicar, en caso de que algo de ella cayera accidentalmente, lavar con bastante agua, neutralizar con ácido acético diluido y otra vez lavar con agua). Centrifugar y guardar el residuo y el centrifugado. Éste puede contener cualquiera o todos los siguientes iones 2B: HgS2-2, AsS3-3 , SnS2-2, SnS3-2, SbS2-, SnO2-2, -2 -2 -2 Sb(OH)4 , Sn(OH)4 , Sn(OH)6 , ASO2 , etc., así como OH , S , HS-, Ac-, S2-2, y NH4OH, ponga esta solución en un tubo con una etiqueta 2B y consérvelo para el procedimiento K. 13 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas E) El residuo de (D) puede contener cualquiera o todos los iones 2ª en forma de sulfuros: HgS, PBS, Bi2S3, CuS. Añadirle a este residuo 1 mL de agua y 1 mL de HNO3 6M y calentar la mezcla en un baño de agua durante tres minutos. Centrifugar. Si el residuo es esponjoso y flota es azufre y puede tirarse. Si el residuo es negro se trata de HgS y si es blanco es probablemente 2HgS.Hg(NO3)2. Éstos residuos se mezclan con el HgS que se obtengan del centrifugado 2B y se analiza según se indica en la sección (M). También puede haber azufre finamente dividido en color blanco. F) El centrifugado de la solución nítrica puede contener Pb+2, BiIII, Cu+2 y y Cd+2, pasarlo a un vaso de 20 mL y agregar 6 gotas de H2SO4 concentrado y evaporar cuidadosamente en la campana, agitando sobre una flama pequeña hasta que se desprendan vapores blancos de SO2 y solamente queden unas gotas de líquido y algunos cristales. Dejar enfriar hasta la temperatura ambiente y entonces añadir lentamente y con mucho cuidado 1.5 mL de agua agitando para evitar salpicaduras. Si queda un precipitado blanco y cristalino es probablemente sulfato de plomo y se confirma en el paso siguiente. G) Pasar toda la mezcla aun tubo de ensayo lavando el vaso con 10 gotas de agua. Centrifugar y sacar con pipeta el líquido sobrenadante para analizar en él los demás iones 2A. Como se indica en la sección (H). Lavar el residuo con 5-6 gotas de agua y tirar los lavados. Añadir 15 gotas de acetato de amonio, calentar la mezcla en un baño de agua y agitar. Después de algunos minutos el residuo debe haberse disuelto. Centrifugar si queda algún residuo y probar en centrifugado con unas gotas K2CrO4. Un precipitado amarillo es PbCrO4. Y confirma Pb. H) El líquido sobrenadante de la primera parte de (G) puede contener BiIII, Cu+2, Cd+2 y H2SO4, Agitando añadir lentamente hidróxido de amonio 15M hasta que la solución este alcalina, lo cual se nota por el olor de NH3, y por medio de papel tornasol; añadir una gota más. Si la solución adquiere un color azul intenso se debe al Cu(NH3)4-2 y si hay un precipitado blanco es Bi(OH)3. Centrifugar use el residuo en ( I) y el líquido en (J). I) En otro tubo, mezclar dos gotas de SnCl4-2 con 4 gotas de NaOH 6M y agitar el precipitado inicial de Sn(OH)2 se disuelve formando estanito, Sn(OH)4-2, . Añadir esta solución sobre el residuo obtenido en (H); un precipitado negro es Bi metálico y es suficiente prueba de la presencia de ese metal e la solución original. j) El centrifugado de (H) contiene Cu si la solución es azul, Si no, se puede proceder directamente a la prueba del Cd añadiendo 6-8 gotas de CH3CSNH2, 6-8 gotas de agua calentando durante 5-10 minutos en baño de agua. Si se forma un precipitado amarillo es CdS y es suficiente evidencia para Cd porque el CdS es el único sulfuro 14 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas amarillo del grupo 2 que es insoluble en KOH 6M. Si hay Cu es necesario eliminarlo o transformarlo en complejo de manera que no interfiera con las pruebas para Cd. Usar algunos de los métodos ( prueba 16-5, 16-6 y 16-7 libro de análisis cualitativo y química inorgánica Joseph Normann). Aquí termina el procedimiento 2ª. k) A la solución alcalina y lavados de (D), añadir una gota de anaranjado de metilo y suficiente HCl 6M para obtener un color anaranjado, (PH=4), entonces agregar 3 gotas de tioacetamida y calentar en baño de agua durante 5-8 minutos agitando ocasionalmente. Centrifugar, descartar el centrifugado y conservar el residuo para (L). Si no se forma residuo definido sino que la solución solo se vuelve lechosa, se debe a que hay muy pequeñas cantidades de iones 2B . En éste caso se agregan dos gotas de HNO3 diluido, se evapora y el residuo se disuelve en HCl diluido, se reparte en varios tubos y se analiza según los experimentos preliminares para As, Sb y Sn, haciendo pruebas de Gutzei, Rodamina B, Fleitmann y a la flama ( consultar libro de texto) que son suficientemente sensibles para detectar pequeñas cantidades. L) El residuo de (K) puede contener HgS, As2S3, Sb2S3, SnS2 y S. El color debe dar al estudiante indicaciones de los metales presentes. Tratar el sólido con 1 mL de HCl 6 M, agitar y calentar durante 3.4 minutos y centrifugar. El residuo puede contener sulfuro mercúrico negro, sulfuro arsenioso amarillo y azufre. El centrifugado puede contener SbCl4-, y SnCl6-2; pasrlo a otro tubo y probarlo de acuerdo con la sección (O). La mezcla HgS-As2S3-S se lava con un mililitro de agua se descarta el lavado. Y el residuo se mezcla con 10 gotas de NH4OH 6M, 5 gotas de H2O2 al 3% y se calienta en baño de agua durante 4-5 minutos agitando. Añadir un mililitro de agua agitar y centrifugar. Si el residuo es negro es HgS; el centrifugado puede contener AsO4-3, conservar el residuo para (M) y el centrifugado para (N). M) Mezclar el HgS de (L) con el residuo de (E). Añadir 8 gotas de HCl concentrado 3 gotas de HNO3 concentrado y calentar en baño de agua agitando. Después de 3-4 minutos pasar la solución a un vaso de 10 mL y evaporarlo lentamente en la campana hasta obtener un residuo húmedo, no evapore hasta sequedad,. Añadir 8 gotas de solución de Sn Cl4-2. Un precipitado gris (Hg2Cl2 + Hg) indica que la solución original contenía mercurio. N) Al centrifugado de (L) que puede contener AsO4-3, se le añaden 6 gotas de mezcla magnesiana un precipitado blanco y cristalino indica As.( Si hay Sb usar la prueba de Fleitmann). O) El centrifugado de (L) puede contener los cloro complejos solubles de Sb y Sn, se hierve cuidadosamente durante varios minutos para hidrolizar restos de tioacetamida y eliminar el H2S. La solución se diluye a un volumen total de 2 mL se reparte en 2 tubos y se investiga como sigue: 15 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas Tubo 1: Añadir limaduras de Fierro, 2 gotas de HCl concentrado y calentar, El Fierro reduce SnIV a SnII y SbV a SbIII , éste último precipita en partículas color negro. A una porción de la solución se le añaden 1-3 gotas de HgCl2 y se observa si el Hg+2 se reduce como en el grupo 1 de cationes y en el procedimiento (M) del grupo2. Tubo2.: Si no se encontró Sn diluir la solución a 3 mL con agua, añadir 4-5 gotas de tioacetamida y calentar en baño de agua un precipitado anaranjado (Sb2S2) indica antimonio. Si se encontró Sn hacer la prueba siguiente: Añadir a la solución 10 gotas de oxalato de amonio y 4 gotas de tioacetamida y calentar en baño de agua. El oxalato forma complejo con el SnIV y solamente el Sb2S3 precipita. PRÁCTICA No. 3 IDENTIFICACIÓN DE CATIONES DEL GRUPO III (Fe+3, Cr +3, Al+3,Co+2, Ni+2, Fe+2) 16 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas NO. DE SESIONES: 2 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 COMPETENCIA A LOGRAR El alumno identificará los cationes del grupo III (Fe+3, Cr +3, Al+3,Co+2, Ni+2, Fe+2, Zn+2, Mn+2),utilizando una metodología y analizando las reacciones que se realizan y los cambios físicos así como los productos obtenidos durante la práctica. MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 8 2 1 1 1 2 8 1 ml Ácido Clorhídrico 6 M 1 ml Aácido Fosfórico 6 M 1 ml Cloruro de Amonio 2 M 0.1 g Bismutato de Sodio (sólido) 10 ml Ácido clorhídrico 3% 2 ml Hidróxido de amonio 15M 2 ml Hidróxido de amonio Concentrado 1 ml Hidróxido de amonio 6M 3 ml Hidroxido de amonio 3M 3 ml Acetona 1 ml Acido Nítrico 6 M 2 ml Sulfuro de Amonio /% 2 ml Sulfocianuro de potasio 2 ml Peróxido de hidrógeno 3 ml Hidróxido de sodio 6M 1 ml Ácido acético 6 M Q2 ml Ferrocianuro de Potasio 0.3 M 0.5 ml Fenolftaleína 1 ml Dimetil glioxina * 0.5 ml Aluminón ** tubos de cultivo con tapón 13 X 100 Pinzas para tubo de ensaye Baño María Gradilla Vaso de precipitado 250 ml Vaso de precipitado 100 ml Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 1Pipeta de 10 ml 1Probeta de 50 ml 1Pizeta de 1000 ml EQUIPO Parrilla de calentamiento y agitación Centrífuga METODOLOGÍA 17 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 A) Si se sabe que la solución contiene metales del grupo3, diluir un mililitro de la muestra con 2 mL de agua. Añadir 8 gotas de NH4Cl 2 M y calentar en baño de agua. Después de varios minutos añadir gradualmente NH4OH 15 M agitando y continuar hasta que la solución se vuelva alcalina. ( hasta que produzca color rojo con la fenolftaleína en una placa de porcelana). Añadir 8 a 10 gotas de reactivo (NH4)2S, continuando la agitación y el calentamiento durante 2 o 3 minutos, entonces centrifugar. El líquido se descarta y el residuo se analiza cómo se describe en (C). El instructor deberá indicar al estudiante si la muestra contiene fosfatos o boratos, que hay que eliminar. B) Si la muestra es un problema general, el centrifugado de la parte (C), es la solución que debe usarse. Como ya contiene acetato de amonio y tioacetamida sin hidrolizar, el procedimiento difiere un poco de (A). Calentar la solución en baño de agua, añadir 4 gotas de cloruro de amonio y después hidróxido de amonio 15M agitando hasta que la solución quede alcalina. Después de unos minutos añadir 2 gotas de sulfuro de amonio y si hay más precipitación añadir más sulfuro de amonio hasta completar la precipitación. Lavar el agitador de vidrio y las paredes del tubo con unas gotas de agua, centrifugar y conservar el centrifugado para analizar los grupos 4 y 5. Lavar el residuo con una mezcla caliente de 1 mL de agua y 4 gotas de cloruro de amonio, centrifugar y tirar el líquido del lavado. El residuo se analiza como se indica en (c). C) El residuo de (A) o (B) puede ser una mezcla de Fe(OH)3, Cr (OH)3, Al(OH)3, CoS, NiS, ZnS, y MnS, Añadirle un mililitro de ácido nítrico 6M y agitar mientras se calienta en baño de agua. Si el precipitado no se disuelve (puede quedar sin disolver un poco de azufre que generalmente forma una masa esponjosa que flota), añadir otras 10 gotas de ácido y seguir calentando. Eliminar el azufre y pasar la solución a un vaso de 20 mL enjuagando el tubo con un poco de agua. Evaporar lentamente en la campana hasta que el volumen de la solución sea de 6-8 gotas. (caliente con cuidado para evitar salpicaduras y la evaporación total del líquido). Pasar la solución a un tubo y enjuagar el vaso con porciones de ½ mL de agua. Calentar en baño de agua y agregar NaOH 6M hasta alcalinizar y después 8 gotas más. Agregar 10-12 gotas de H2O2 al 3%, mezclar y mantener caliente el tubo durante 4 o 5 minutos más. Centrifugar. Poner el líquido en un vaso de 20 mL y guardarlo para (E). Lavar el residuo 2 o 3 veces con un mL de agua caliente, combinando el primer líquido del lavado con el centrifugado y descartando los demás. Analizar el residuo como se describe en el siguiente párrafo. D) El residuo de (C) es el grupo 3ª y puede contener cualquier combinación de: Fe (OH)3, Ni(OH)2, Co(OH)3, y MnO2. . Pasar la mezcla a un vaso de 20 mL usando 30-40 gotas de HNO3 6M, calentar cuidadosamente con una flama pequeña, añadir 4-6 gotas de peróxido de hidrógeno al 3% y hervir la solución. Si el residuo no se ha disuelto completamente en unos minutos, añadir un poco más de HNO3 y H2O2. Dejar enfriar añadir 2 mL de agua y dividir la solución en 4 tubos: 18 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas Tubo 1: añadir 3 gotas de solución de SCN-. Un color rojo intenso indica que hay fierro. Un rojo claro se reporta como trazas de fierro. Tubo 2: Si hay Fierro, precipitarlo completamente con NH3 15M, centrifugar y neutralizar el centrifugado con ácido acético 6M. Añadir 6 gotas de dimetilglioxima y una de NH4OH 6M. Un precipitado rojo brillante indica que hay Níquel. Si en el tubo 1 no fue positiva la prueba del Fierro, neutralizar con ácido acético y NH4OH y proceder como antes con el reactivo orgánico seguido por una gota de NH4OH. Tubo 3: Si hay fierro agregar 3 gotas de SCN- y luego decolorar con ácido fosfórico 6M, añadir otra gota de SCN- y 5 gotas de acetona, si ésta se colorea de azul hay cobalto. Si en el tubo 1 fue negativa la prueba para el fierro se omite el ácido fosfórico. Tubo 4: Añadir 3 gotas de H3PO4 concentrado, 3 de HNO3 concentrado calentar y agregar un poco de NaBiO3 sólido un color rojo a púrpura indica Manganeso. Aquí termina el procedimiento 3A. E) El centrifugado de (C) puede contener cualquier combinación de: Al(OH)4-, Zn(OH)4-2, y CrO4-2, hervir durante un minuto y agregar HNO3 concentrado hasta alcalinizar fuertemente. Un color amarillo indica CrO4-2 y un precipitado floculento es Al (OH)4-. Centrifugar y guardar el líquido para (G) y el residuo para F. F) Lavar el residuo con 2 mL de agua caliente y tirar los lavados. Redisolver el residuo con unas gotas de ácido acético 6M, añadir un mL de agua y 4 gotas de aluminón y calentar en baño de agua. Cuando ya la solución este caliente, añadirle unas gotas de NH4OH 3M hasta hacerla neutra o ligeramente alcalina, un precipitado rojo confirma aluminio. G) El centrifugado de (E) contiene CrO4-2 solamente si es amarillo, pero también puede contener Zn (NH3)4-2 que es incoloro. Si la solución no tiene color neutralizarla con ácido acético 6M y añadir 2 gotas adicionales, entonces 6 gotas de K4 Fe (CN)6. Un precipitado blanco indica Zinc. Si el centrifugado de (E) es amarillo, neutralizarlo con Hac 6M, añadir unas gotas de BaCl2 hasta que la precipitación de BaCrO4 sea completa y al centrifugar, el líquido sea incoloro. Este líquido se usa en (H). El residuo amarillo demuestra la presencia de cromo en la muestra. H) Trate el centrifugado con dos gotas de Hac 6M y 6 de K4Fe (CN)6. Un residuo blanco indica zinc. 19 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas CATIONES DEL GRUPO III azul rojo PRÁCTICA No. 4 IDENTIFICACIÓN DE CATIONES DEL GRUPO IV rojo rojo - 2 -2 (Sr , Ba , Ca ) rojo púrpura NO. DE SESIONES: 2 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 Blanco azul COMPETENCIA A LOGRAR El alumno identificará los aniones del grupo IV (Sr-2 , Ba-2, Ca-2, ),utilizando la metodología adecuada y analizando las reacciones que se realizan y los cambios físicos así como los productos obtenidos durante la práctica . MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL 4 tubos de ensaye 13 X 100 REACTIVOS 1 ml Ácido Clorhídrico 6M 20 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas 2 Pinzas para tubo de ensaye 1 Baño María 1 Gradilla 1 Vaso de precipitado 250 ml 2 Vaso de precipitado 100 ml 8 Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 2 Pipeta de 10 ml 1Pipeta de 5 ml 1Probeta de 50 ml 1 Placa de porcelana 1 varilla de vidrio 1 Perilla 1Pizeta de 1000 ml 10 ml Ácido clorhídrico 3% 2 ml Hidróxido de amonio Concentrado 3 ml Cloruro de Amonio 1 ml Carbonato de Amonio 1 ml Hidróxido de amonio 6M 1 ml Acido Nítrico concentrado 0.5 ml Sulfato de Amonio 3% 0.5 ml Ácido sulfúrico 1 M 3 ml Alcohol etílico 95% 1 ml Oxalato de amonio 0.25 M 3 gotas Cromato de potasio 0.5M 0.5 mñ ml Ácido acético 6 M 3 gotas Fenolftaleína EQUIPO Parilla de calentamiento con agitación Centrífuga METODOLOGÍA (A).- Si la muestra es el centrifugado de la separación del grupo 3, se evapora hasta 0.5 mL, se centrifuga para eliminar azufre si es necesario y se pone en un crisol o vaso pequeño para hacer una evaporación hasta sequedad. Dejar enfriar y agregar un mililitro de ácido nítrico concentrado; evaporar en la campana y calcinar hasta que ya no se desprendan humos blancos, de nitrato de amonio. El residuo se disuelve en en una mezcla de 4 gotas de HCl 6 M y 16 gotas de agua y se pasa a un tubo de 10 cm. Enjuagar el crisol con un mililitro de agua y añadir está a la solución anterior. Centrifugar la muestra si no es transparente. Agregar 100 mg de cloruro de amonio a la solución y luego hidróxido de amonio concentrado hasta alcalinizar ( use una varilla de vidrio para pasar una gota de la solución a una placa de porcelana donde hay una gota de fenoftaleína) y entonces añadir una gota más. Agregar 12 gotas de Carbonato de amonio dejar el tubo en un baño de agua caliente durante 3-5 minutos (No se debe calentar demasiado para no descomponer el carbonato de amonio) agitar varias veces durante ese lapso, centrifugar y guardar el centrifugado para analizar el grupo 5 y el residuo para el grupo 4. 21 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas B) Si la muestra original contiene solamente iones del grupo 4, o de los grupos 4 y 5, comenzar con un mililitro de ella. Si contiene amoniaco, evaporar con ácido nítrico como en (A). Añadir un mililitro de agua, 200 mg de cloruro de amonio y dos gotas de hidróxido de amonio concentrado. Entonces agregar 12 gotas de carbonato de amonio y colocar l tubo en agua caliente durante 3-5 minutos, agitando ocasionalmente y después centrifugar, analizar el grupo 5 en la solución y proceder a (C) en el residuo. C) Lavar el residuo de A o B con una mezcla de 8 gotas de agua y dos gotas de carbonato de amonio agitando, centrifugar y descartar el líquido del lavado, el residuo puede contener carbonato de Bario, arbonato de estroncio o carbonato de calcio. Añadir un mililitro de agua y 3 gotas de ácido acético 6M agitando. Si el sólido no se disuelve completamente agregar otra gota de ácido. Agregar una gota de fenoftaleína y luego hidróxido de amonio diluido hasta obtener un color rojo, después agregar una gota de cromato de potasio. Si no hay precipitado amarillo la solución no contiene Bario y se porcede a (E). Si se forma más precipitado agregar más cromato de potasio para asegurar la precipitación completa del cromato de bario. Centrifugar guardar el residuo para ( D ) y el centrifugado para ( E ). D) Disolver el residuo en una mezcla de 4 gotas de HCl diluido y 16 gotas de agua. Ahora agregar 4 gotas de sulfato de amonio y calentar el tubo en baño de agua durante 5 minutos. Centrifugar y lavar el precipitado con una mezcla de una gota de ácido sulfúrico y un mililitro de agua hasta eliminar el color anaranjado del cromato. El precipitado cristalino y blanco es sulfato de Bario y confirma Bario que es insoluble en HCl caliente. (E ) El centrifugado de (C) , contiene ión cromato y posiblemente ión estroncio y ión calcio, agregar 5 gotas de hidróxido de amonio diluido, 3 gotas de cromato de potasio y calentar en baño de agua. Agregar gradualmente 40 gotas de alcohol etílico de 95%. Sacar el tubo, enfriarlo sumergiéndolo en un vaso con agua fría y agitar de vez en cuando. Un precipitado amarillo es probablemente cromato de estroncio. Centrifugar usar el precipitado en F y el centrifugado en G. F ) Disolver el precipitado de E en un mililitro de agua, calentar y añadir 10 gotas de sulfato de amonio, un precipitado blanco, fino y cristalino es sulfato de estroncio. Si no se forma precipitado entonces el que se obtuvo en ( E ) era cromato de potasio y el estroncio se reporta ausente. El precipitado de ( E ) se puede también disolver en HCl y probar a la flama una flama roja confirma estroncio. G) Pasar la solución de ( E ) a un vaso de 20 ml y evaporarla lentamente en la campana 22 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas hasta un volumen de 0.5 mL con flama directa y teniendo cuidado de moverla para evitar salpicaduras: Si el alcohol se incendia se le dea arder. Después dejar enfriar y pasar el contenido a un tubo, enjuagando con 1.5 mL de agua. Añadir una gota de fenoftaleína y suficiente ácido acético 6 M para decolorar la solución y entonces añadir otra gota más de ácido acético. Calentar el tubo en baño de agua y cuando ya este caliente agregar 10 gotas de oxalato de amonio. Seguir calentando durante 8-12 minutos. Un precipitado blanco es oxalato de calcio. Puede comprobarse a la flama después de haberlo disuelto en HCl. La flama rojo naranja confirma Calcio. Cationes del Grupo IV Incoloro Descartar la solución Blanco Incoloro Amarillo 23 Amarillo Prueba de Flama Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 24 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 5 IDENTIFICACIÓN DE CATIONES DEL GRUPO V Na- , K-1, Mg-2 NO. DE SESIONES: 1 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 1 COMPETENCIA A LOGRAR El alumno identificará los cationes del grupo 5 (Na- , K-1, Mg-2 ) ),utilizando la metodología adecuada y analizando las reacciones que se realizan y los cambios físicos así como los productos obtenidos durante la práctica, MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL 4 tubos de ensaye 13 X 100 2 Pinzas para tubo de ensaye 1 Baño María 1 Gradilla 1 Vaso de precipitado 250 ml 2 Vaso de precipitado 100 ml 5 Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 2 Pipeta de 10 ml 1Pipeta de 5 ml 1Probeta de 50 ml 1 Placa de porcelana 1 varilla de vidrio 1 Perilla 1Pizeta de 1000 ml REACTIVOS 1 ml Ácido Clorhídrico concentrado 1 ml Acido Nítrico concentrado 3 ml Hidróxido de amonio Concentrad 10 ml Ácido clorhídrico 3% 1 ml Carbonato de Sodi decahidratado 3 ml Cloruro de Amonio 1 ml Carbonato de Amonio 1 ml Ácetato de uranilo y magnesio * 3 gotas Hidroxido de sodio 6 M 0.5 ml Paranitrobencen azoresorcinol** 1 ml Cobaltinitrito de sodio 1 gota Acido nítico 1 M EQUIPO Parilla de calentamiento con agitación Centríguga *Paranitrobencen azoresorcinol: Disolver 0.5 gramos en 100 mL de solución de NaOH al 1%. **Cobaltinitrito de sodio Disolver: 0.1 g de reactivo en 0.5 mL agua 25 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas METODOLOGÍA A) Si la muestra contiene solamente iones del grupo 5, investigar el ión amonio como se indica en la prueba 19.8, sino se encuentra amonio porceder con otras porciones de la muestra a la prueba descrita en (E ). Si se encuentra amonio concentrar de 1 a 1.5 mL de muestra a 0.5 mL hirviendo en un vaso de 20 mL y proceder a C. B) Si la muestra es el centrifugado de análisis previos, contiene amoniaco porque durante el análisis se añadió hidróxido de amonio o sus sales y es necesario eliminarlas. También es posible que hayan quedado algunos iones del grupo debido a alguna precipitación incompleta y deben ser eliminados para que no precipiten al hacer la prueba de fosfato de magnesio. Estas interferencias se eliminan como se indican en los párrafos siguientes. Hervir la solución del grupo 5 en un vaso de 20 mL hasta que el volumen sea de 1mL, añadir una gota de (NH4 )2 SO4 y otra de ( (NH4)2 C2 O4 y calentar la mezcla en baño de agua durante varios minutos. Sacar el vaso dejar enfriar, añadir 10 gotas de agua, agitar centrifugar y tirar el residuo a menos que sea demasiado voluminoso. (Este residuo puede disolverse por tratamiento con carbonato de sodio como se explica en el capítulo 21 y devolverse al grupo 4, para hacer una comprobación). C) A la solución de ( A ) o (B) agregar 6 gotas de HNO3 concentrado y evaporar cuidadosamente en la campana, moviendo la flama debajo del vaso y cuando ya todo el líquido se haya evaporado, dejar enfriar y añadir 6 gotas más de ácido nítrico y calentar otra vez hasta que ya no se vean humos blancos. Esto asegura que ya se eliminaron completamente las sales de amonio. D) Dejar enfriar. Añadir 1 mL de agua al residuo de ( C ) y calentar hasta re disolver las sales. Dividir la solución en partes iguales en 4 tubos y proceder como se indica en E. E) Con referencia a las 4 soluciones de (A) o (D): Tubo 1: poner varias gotas de solución en una placa de porcelana y hacer la prueba 19-2 para Magnesio, sino se había hecho antes como se dijo en la nota al pie de la página. Tubo 2: Añadir 2 gotas de HCl concentrado y hacer prueba a la flama de acuerdo al experimento especial 5, capítulo 23. Usar el filtro si se busca potasio en presencia de sodio. Tubo 3: Evaporar a medio volumen, enfriar y hacer la prueba 19-6 para sodio. Esta precipitación permite estimular la cantidad de sodio. La prueba de la flama es tan sensible que resulta positiva aunque la solución solo contenga trazas de sodio como impurezas provenientes de los reactivos. Tubo 4: evaporar a medio volumen, enfriar y hacer la prueba 19-7 (a) para potasio. 26 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 6 IDENTIFICACIÓN DE ANIONES DEL GRUPO I (NO2-, S-2, SO3-2, S2O3-2, CO3-2) NO. DE SESIONES: 1 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 1 COMPETENCIA A LOGRAR El alumno identificará los aniones del grupo I (NO2- , SO3-2, S2O3-2, CO3-2 ) Mn+2),utilizando una metodología y analizando las reacciones que se realizan y los cambios físicos así como los productos obtenidos durante la práctica,, MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL 4 tubos de ensaye 13 X 100 2 Pinzas para tubo de ensaye 1 Baño María 1 Gradilla 1 Vaso de precipitado 250 ml 2 Vaso de precipitado 100 ml 5 Frascos reactivos color ámbar de 30 ml 2 Pipeta de 10 ml 1Pipeta de 5 ml 1Probeta de 50 ml 1 Placa de porcelana 1 varilla de vidrio 1 Perilla 1Pizeta de 1000 ml REACTIVOS 1 mL Sulfato ferroso 1 mL Ácido clorhídrico 3% 4 gotas Ácido clorhídrico concentrado 5 gotas Ácido nítrico concentrado 5 ml acetato de calcio 3% 3 ml Hidróxido de bario Permanganato de potasio 5gotas Ácido Sulfúrico 3% 2 ml Hidróxido de Bario Saturada (36 g/L) 27 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas METODOLOGÍA: Prueba para el NO2- : Añadir una gota se solución recientemente preparada de sulfato ferroso a dos gotas de solución de nitrito y diluir con 6 gotas de agua. Manteniendo el tubo en posición inclinada, dejar resbalar por las paredes 3-4 gotas de Hac diluido para que forme una capa en el fondo. Explique la formación del anillo café en la interfase. (Los nitratos dan una reacción igual cuando se utiliza ácido sulfúrico concentrado). Prueba para SO3- en presencia de S2O3-2. Los ácidos descomponen al S2O3-2, formando H2O + S + SO2, así es que el desprendimiento de SO2 no siempre significa que la solución contiene sulfito. Sin +2 embargo el sulfito puede separarse por precipitación con Ca . Mezclar 3 gotas de la solución de SO3-2 con tres gotas de la solución S2O3-2 y cuatro gotas de agua. Añadir 5 gotas de acetato de calcio, mezclar bien y centrifugar. Lavar el residuo dos veces usando unas cuantas gotas de agua cada vez y descartar los lavados. Añadir tres gotas de agua al sólido, 6 gotas de HCl diluido conectar rápidamente en el generador de gas, calentar y recibir el gas en Ba(OH)2. Para demostrar que el precipitado es BaSO4 y no carbonato de Bario debido al CO2 del aire, agregar HCl suficiente para disolver y 6-8 gotas de agua de bromo. Calentar en la campana para eliminar los vapores de bromo. Se forma un precipitado blanco de sulfato de bario (insoluble en HCl), porque el SO3-2 ha sido oxidado por el bromo a SO42 . Prueba para el S2O3-2: (en presencia de SO3-2 y de S-2) Mezclar cuatro gotas de cada una de las soluciones y añadir gotas de agua añadir +2 solución de Zn hasta que la precipitación sea completa. Centrifugar y tirar el residuo blanco de ZnS, al centrifugado agregar solución de Ca+2, hasta precipitación completa centrifugar y descartar el residuo de CaSO3 (los sulfitos de Ca y Sr son insolubles, pero los correspondientes tiosulfatos son solubles). Al centrifugado se le agregan 4 gotas de HCl diluido y se calienta un poco el olor de SO2 (CUIDADO) y la precipitación de azufre, demuestran la presencia de S2O3-2. 28 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas Prueba de CO3-2: en presencia de S2O3-2 y de SO3-2. Tomar 4 gotas de la solución que contiene estos tres iones y agregar KMnO4 gradualmente hasta que persista el color del permanganato en la solución (el precipitado café es MnO2), este tratamiento oxida al ión SO4-2 todos los radicales que contienen azufre. Agregar 3 gotas de HCl diluido, conectar rápidamente al tubo de desprendimiento, calentar y recibir el gas en solución de Ba(OH)2 si se forma un precipitado blanco, soluble en HCl queda demostrada la presencia de CO3-2. 29 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 7 ANIONES DEL GRUPO 2. (PO4)-3 ,SO42 CrO4-2 , (Cr2 O7 )-2, BO2- , BO3-3, B4O7-2, F-, (C2O4 )-2 NO. DE SESIONES: 1 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 1 COMPETENCIA A LOGRAR El alumno analiza y determina los aniones presentes en una muestra, utilizando la metodología adecuada, observando los cambios físicos y químicos así como las reacciones que se efectúan durante el proceso y los productos que se forman. MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 6 2 1 5 5 2 4 8 2 5 gotas gotas gotas gotas 2 5 5 8 3 1 1 1 gotas de Ácido nítrico gotas de n- butanol 89.5 g en 1L agua gotas de peróxido de hidrogeno 3% gotas de alcohol etílico 3& gotas de ácido sulfúrico Concentrado ml de Nitrato de Bario 0.1 M ml de Ácido clorhídrico 6M ml de Permanganato de potasio 0.01 Tubos 13 X 100 Vasos de precipitado de 250 ml Varilla de vidrio Frasco reactivo ámbar de 30 ml Tapones monohoradados Matraz Erlenmeyer 250 ML de Ácido nítrico concentrado de Molibdato de amonio de Acetato de sodio de Cloruro de bario dihidratado 2M M EQUIPO Parrilla de calentamiento Balanza analítica Centrifuga 30 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas METODOLOGÍA: Prueba 22-19 BaSO4 y su solubilidad. Agregar 6 gotas de agua a 4 gotas de solución de sulfato y 3 gotas de solución de prueba de nitrato de bario. Agitar, centrifugar y probar la solubilidad del residuo en HCl 6 Molar caliente. Prueba 22-21 BaCrO4 oxidación a CrO5. Agregar 2 gotas de acetato de amonio, 6 gotas de agua y 5 gotas de solución de prueba de Bario, a 4 gotas de solución de cromato, centrifugar y lavar los residuos descartando los lavados. Disuelve el cromato de bario en una gota de ácido nítrico diluido. La solución adquiere un color anaranjado porque contiene principalmente dicromato. Agregar un mililitro de agua y 5 gotas de n- butanol. Agregar 5 gotas de peróxido de hidrogeno al 3% y agitar cuidadosamente. La aparición de un color azul en la capa alcohólica se debe al anhídrido peroxicrómico, CrO5. Prueba 22-23 Borato de Etilo. Mezclar 5 gotas de solución de prueba de B4O7 con 8 gotas de alcohol etílico en un crisol. Añadir 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado, agitar y luego calentar cuidadosamente. Hacer arder los vapores y observar el color de la flama verde que es característica del B2O3. ¡No inhale los vapores por el borato de etilo es tóxico!. El color se observa mejor en un cuarto con poca iluminación. El alcohol metílico hace que la prueba sea más sensible que con el metílico. ¿Cuáles son las reacciones? ¿Por qué es necesario eliminar el Cu+2 y el Ba+2 en caso de que estén presentes antes de hacer la prueba? Prueba 22-27. Prueba de la alizarina- zirconilo para F-. Esta prueba puede detectar 0.1 ppm de F- y se usa cuantitativamente para fluoruros, entre las concentraciones de 0.1 a 3 ppm. Concentraciones mayores dan un color de intensidad constante. Aunque el límite de concentraciones es pequeño, es importante en el análisis de aguas. Esta prueba es positiva cuando desaparece el color del quelato formado entre el zirconio y el reactivo orgánico alizarina no es muy estable, se destruye en presencia de fluoruros y su color rojo se vuelve amarillo. Se forma el complejo más estable zirconio- fluoruro. Con esta prueba se pueden detectar 0.1 ppm de F- por simple observación visual. Prueba 22-30 Precipitación de CaC2O4 oxidación con MnO4-. A 6 gotas de solución de oxalato, añadir 4 gotas de ácido acético 6 M y después solución de prueba para calcio, hasta precipitación completa. Centrifugar tirar el centrifugado y añadir al residuo 6 gotas de agua y dos gotas de ácido sulfúrico 6 M y agitar hasta disolver todo el CaC2O4 . Calentar el tubo y agregar solución de KMnO4 gradualmente y observar la decoloración que es el indicio de la oxidación del oxalato. ¿Qué gas se desprende? 31 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 8 ANIONES DEL GRUPO III Cl- ,Br-, I-, Fe (CN)6-4 NO. DE SESIONES: 1 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 COMPETENCIA A LOGRAR El alumno analizará y determinará los aniones presentes en una muestra, utilizando la metodología adecuada, observando los cambios físicos y químicos así como las reacciones que se efectúan durante el proceso y los productos que se forman. MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 6 2 1 5 1 1 4 8 2 5 gotas gotas gotas gotas 2 5 5 8 3 1 1 1 gotas de Ácido nítrico gotas de n- butanol 89.5 g en 1L agua gotas de peróxido de hidrogeno 3% gotas de alcohol etílico 3& gotas de ácido sulfúrico Concentrado ml de Nitrato de Bario 0.1 M ml de Ácido clorhídrico 6M ml de Permanganato de potasio 0.01 Tubos 13 X 100 Vasos de precipitado de 250 ml Varilla de vidrio Frasco reactivo ámbar de 30 ml Pizeta Gradilla de Ácido nítrico concentrado de Molibdato de amonio de Acetato de sodio de Cloruro de bario dihidratado 2M M EQUIPO Parrilla de calentamiento Balanza analítica Centrifuga 32 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas METODOLOGÍA Prueba 22-33. Cl- en presencia de SCN-, Br- y I-, La identificación de AgCl por su color y solubilidad es difícil el presencia de las sales insolubles de plata de esos otros aniones y por eso se les elimina por oxidación antes de precipitar el AgCl. a) Mezclar en una capsula tres gotas de cada una de las soluciones para prueba de Cl-, SCN-, Br- y I-, con un mililitro de ácido acético glacial y 100 mg de PbO2. La mezcla se evapora cuidadosamente en la campana hasta que solamente quede una masa húmeda. Si todavía se observan vapores de Yodo( de color violeta) o si los vapores que se desprenden vuelven azul el papel yoduro-almidón ( lo que indica I o Br) es necesario añadir otras 10 gotas de ´ácido acético y continuar el calentamiento cuando según las pruebas con papel yoduro almidón no lo vuelvan azul el tratamiento ha sido completo, añadir 1.5 mL de agua, pasar el contenido de la capsula a un tubo, centrifugar y añadir plata para precipitar el Cl- . b) Si el SCN- es la única interferencia presente, puede ser destruido por evaporación simple de la muestra en un crisol, calentando hasta sequedad, enfriando, extrayendo con agua y haciendo la prueba para cloro igual que en (a). Pruebe la solubilidad del AgCl en hidróxido de amonio diluido y después acidifique la solución con ácido nítrico. Explique por medio de ecuaciones químicas. Prueba 22-34. Oxidación de I y Br. El yoduro se oxida más rápidamente que el bromuro, de manera que se puede utilizar un agente oxidante selectivo para eliminar yodo y evitar su interferencia con reacciones de bromuro. a) Mezclar 3 gotas de solución de yodo con tres gotas de solución de bromuro y con 5 gotas de agua. Añadir 4-6 gotas de tetracloruro de carbono y añadir gradualmente solución diluida de NaOCl agitando continuamente, un color violeta en la capa orgánica indica Yodo, siga añadiendo NaOCl hasta que el Yodo haya sido oxidado a IO3-, el cual es incoloro. En ese momento muy poco Br- ha sido oxidado. Acidificar con ácido sulfúrico 6M y agitar cuidadosamente. Se desprende Cl2 y el Br- es oxidado a Br2 como se manifiesta por el color amarillo o café que adquiere la capa orgánica. Escriba las ecuaciones de la reacción entre el yodo, el ácido hipocloroso y el agua para formar yodato, iones hidrogeno y iones cloruro. 33 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas b) Hacer la mezcla de Bromo, yodo y tetracloruro de carbono como en (a) añadir unas cuantas gotas de nitrito de sodio y acidificar con ácido acético diluido. Explique lo que sucede utilizando ecuaciones y redacción adecuada. c) Hacer la misma mezcla otra vez añadir 3-4 gotas de peróxido de hidrógeno al 3% y una gota de ácido sulfúrico 6 M y agitar con cuidado, Mencione si el H2O2 oxida solamente al I- o también al Br-. Escriba las ecuaciones correspondientes. Prueba 22-35 Br- en presencia de I- y SCNa) Poner unos cuantos cristales o un mililitro de muestra en un vaso de 50 mL agregar un mL de agua que contenga alrededor de 50 mg de Fe+2 y agregar solución saturada de Cu SO4 gradualmente hasta que ya no precipite más yoduro cuproso: centrifugar y poner la mitad del centrifugado en el aparato de Gutzeit (fig.14-4). Añadir unos cuantos cristalitos de K2 Cr2 O7 y 4-5 gotas de H2SO4 6M y montar el resto del aparato como lo indica la figura. Poner una gota de solución alcohólica diluida de fluoresceína en el papel indicador ( en lugar de AgNO3 como se emplea en la prueba de Gutzeit) y añadir una gota de alcohol al 50% sobre el papel. Calentar el tubo cuidadosamente tanto el SCN- como el Br- son oxidados pero solamente el Br2 reacciona con el reactivo y lo vuelve rojo- anaranjado. Prueba 22-40 SCN- en presencia de Fe(CN)6-4 y de I. El sulfocianuro y el yoduro forman sustancias coloridas con el Fe+2 y por eso interfieren en la identificación de tiocianato (Fe(CN)+2 Prepare un tubo para destilación como la fig. 14-7. Agregue tres gotas de solución de ferrocianuro, yoduro y tiocianato en el tubo de destilación, junto con una perla de vidrio y 5 gotas de HCl concentrado, calentar la mezcla y recibir el destilado (HCl + H2O + HSCN) en un tubo de ensayo que contenga 6 gotas de NaOH 2 M sumergido en un vaso con agua fría. Cuando ya se han obtenido algunas gotas del destilado agregar 3 gotas de HNO3 6 M y una gota de solución de Fe+3, un color rojo indica la presencia de SCN-. El límite de concentración es alrededor de 0.1 ppm de SCN- . Prueba 22-43. (Fe(CN)6)-4 en presencia de SCN-1. Usando el color azul de prusia se puede determinar ferrocianuro en presencia de tiocianato, por lo menos de dos formas: a) Mezclar dos gotas de cada una de las soluciones correspondientes con 10 gotas de agua y una gota de HCl. Añadir tres gotas de solución de Fe+3 agitar y centrifugar. Una solución roja indica SCN- y un precipitado azul indica ferrocianuro solo, se puede detectar a concentraciones tan baas como 3 ppm, por este procedimiento. 34 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas b) Hacer la misma mezcla que en (a) pero esta vez agregar dos gotas de solución recientemente preparada de Fe+2 . Un precipitado blanco que gradualmente se vuelve azul es la evidencia de que se ha formado un ferrocianuro de fierro. 35 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas PRÁCTICA No. 9 Aniones del Grupo 4.(NO3- ,(C2 H3 O2) - ) NO. DE SESIONES: 1 NO. DE INTEGRANTES MÁXIMO POR EQUIPO: 4 COMPETENCIA A LOGRAR Determina los aniones presentes en una muestra, utilizando la metodología adecuada, comprendiendo los cambios físicos y químicos así como las reacciones que se efectúan durante el proceso y los productos que se forman. MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL REACTIVOS 4 2 1 1 3 1 1 4 gotas Solución de Fe+2 Recientemente preparada 6 gotas Cloruro de férrico 4 gotas ácido sulfúrico concentrado Tubos 13 x100 mm Vasos de precipitado de 250 ml Varilla de vidrio Pizeta de 1000 ml Frasco reactivo color ambar de 30 ml gradilla perilla EQUIPO Parrilla de calentamiento Balanza analítica Centrifuga 36 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas METODOLOGÍA Prueba 22-45 Investigación de NO3- por la prueba del anillo café. Colocar dos gotas de la solución de nitrato en un tubo y agregar 8-10 gotas de agua y dos gotas de solución recientemente preparada de Fe+2 inclinar el tubo y dejar resbalar por las paredes 3-4 gotas de ácido sulfúrico concentrado de manera que forme una capa en el fondo. Un anillo café en la inter fase, debido a la formación de FeNO+2 indica nitrato. (Véase la prueba semejante que se describió para nitrito). Prueba 22-49 Acetato Básico de Fierro. Colocar 4 gotas de la solución de Ac- en un tubo de ensayo, agregar 10 gotas de agua, tres gotas de solución de cloruro férrico y hervir. Un color o precipitado café rojizo es hidroxiacetato férrico. Interfieren los iones S-2, SO3-2, SCN- y I-, pero pueden ser eliminados con Ag+. El límite de concentración es alrededor de 250 ppm de acetato. REPORTE DE LABORATORIO 37 Universidad del Noreste 2017 Área de Ciencias Químico Biológicas 1. LICENCIATURA:______QUÍMICO FARMACEÚTICO BIOLÓGO____________ 2. ASIGNATURA:_ ___________________________________________________ AUTOEVALUACIÓN 3.NOMBRE NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA: ________________________________ DEL ALUMNO: 4.PROPÓSITO: FECHA: _______________________ Autoevaluación del colaborativo. cumplimiento y desarrollo del trabajo SE CUMPLE PARCIAL MENTE SE CUMPLE NO SE CUMPLE PUNTAJE 5. NOMBRE DEL ALUMNO: ___________________________________________ Criterios de Evaluación. 1 0.5 0 6.1.COMPETENCIA Asisto a la práctica A deLOGRAR:_________________________________________ laboratorio el día y hora establecida. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA TÉCNICA A DESARROLLAR: 2. Escribo antes de entrar a la práctica la metodología correspondiente de la práctica a realizar. (Ej. Inserto, Este es un espacio reservado en blanco para que el alumno de preferencia antes de diagrama, metodología, etc.) entrar al laboratorio (lo anterior le conoce como trabajo independiente) o al inicio de 3. Reviso con anticipación si cuento con se el equipo y éste (depende de la para práctica dela práctica. laboratorio) elabore su propio diagrama de flujo u material que se requiere efectuar 4. organizador Llego a al laboratorio ya con de la bata puesta y a el seguir, la cual puede modificarse en algunos de avance la técnica diagrama de flujo de la práctica a realizar. casos en donde se utilicen estuches comprados que traen insertos con instrucciones a 5. seguir Cuido de mi persona al trabajar en el laboratorio o indican una metodología propia. Aquí es donde de preferencia se recomienda utilizando zapatos cerrados, guantes, cubre boca, el trabajo independiente para organizar las estrategias a seguir con anticipación en el lentes etc. (según se requiera en la práctica) laboratorio. 6. Trabajo activamente y con responsabilidad depositando los residuos químicos o biológicos en el 8. RESULTADOS Y CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO: recipiente adecuado. 7. Reporto con claridad las observaciones, conclusiones o resultados obtenidos así como la trascendencia de la práctica (su aplicación en mi vida profesional). PERSONAL (TRASCENDENCIA DE LA PRÁCTICA): 9. REFEXIÓN 8. Desarrollo la competencia o habilidades a lograr Incluye: un conocimientos habilidades, competencias y actitudes aprendidas durante la mediante trabajo colaborativo. práctica de laboratorio 9. Dejo limpia el área de trabajo. Si se desea se puede mencionar la trascendencia (Ej. Lo aprendido me sirve para 10. Termino y reporto a tiempo la práctica establecida. comprender ;_______________ o/y en mi vida profesional para trabajen_________) PUNTAJE FINAL MAESTRO QUE ACREDITA LA ASISTENCIA DEL ALUMNO 1. FIRMADEL Comentario: 38 Universidad del Noreste Área de Ciencias Químico Biológicas 2017 Bibliografía Sanjuán, M. A. (1998). Introducción a los equilibrios iónicos. Reverté. Christian, G. D. (1981). Química analítica. Limusa,. Day, R. A., Underwood, A. L., Espinosa, M. C. A., & Torres, M. D. J. L. (1989). Química analítica cuantitativa. Prentice-hall hispanoamericana. Harris, D. Análisis Químico Cuantitativo, 2ª Edición, 2001. Editorial Reverté. Watty, B., & Watty, M. M. (1982). Química analítica. Bauer, R., Birk, J., & Sawyer, D. (2008). Laboratory inquiry in chemistry. Nelson Education. Qualitative Analysis Homepage Cations. Recuperado de: http://www.wou.edu/las/physci/poston/ch223/GroupIII.htm 39