GUIA Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC-106L Universidad Mayor de San Andrés Facultad de Ingeniería Curso Básico La Paz - Bolivia Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina 1-1-2020 Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L i Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Contenido Química analítica y análisis cualitativo “Reglas generales de laboratorio” ........................................................... 1 Laboratorio A - Caracterización de reactivos, reacciones y productos químicos .................................................. 9 Laboratorio B - Materiales, reactivos y Calibración ............................................................................................ 12 Recepción y análisis químico cualitativo de una muestra.................................................................................. 13 Disolución (homogenización) de una muestra ................................................................................................... 14 Laboratorio 1 Cationes del Grupo I .................................................................................................................... 18 Cuestionario cationes 1 ..................................................................................................................................... 25 Laboratorio 2: Cationes del grupo II .................................................................................................................. 26 Cuestionario cationes 2 ..................................................................................................................................... 35 Laboratorio 3: Cationes del Grupo III ................................................................................................................. 36 Cuestionario cationes 3 ..................................................................................................................................... 44 Laboratorio 4: Cationes del Grupo IV................................................................................................................. 45 Cuestionario cationes 4 ..................................................................................................................................... 51 Laboratorio 5: Cationes del Grupo V ................................................................................................................. 53 Cuestionario Grupo 5 ........................................................................................................................................ 59 Laboratorio 6 Marcha General de Cationes ....................................................................................................... 60 Marcha General de cationes................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Cuestionario Marcha General de cationes ......................................................................................................... 66 Laboratorio 7 Aniones ....................................................................................................................................... 67 BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................................................... 75 Anexos .............................................................................................................................................................. 76 iii Molina Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Reglas generales de laboratorio La Química analítica es la ciencia que estudia el conjunto de principios, leyes, y técnicas cuya finalidad es la determinación de los componentes químicos de una muestra natural o artificial. La Química Analítica se divide en Cualitativa y Cuantitativa, la primera tiene por objeto el reconocimiento o identificación de los elementos o grupos químicos presentes en una muestra, mientras que la segunda determina las cantidades de los mismos y sus posibles relaciones químicas e incluso estructurales. I. REGLAS GENERALES PARA EL TRABAJO EN LABORATORIO Las siguientes consideraciones que se dan a conocer a continuación permitirán al estudiante comprender la utilidad de la práctica en el laboratorio y las normas que debe tenerse presente. 1. Procure leer cuidadosamente el contenido de las practicas que le corresponde antes de entrar al laboratorio .(este siempre seguro de lo que va hacer) 2. Debe presentarse puntualmente al laboratorio a la hora fijada.(pues el continuo entrar y salir distrae y molesta a sus compañeros) 3. No olvidarse , que el laboratorio es un centro de estudio y no de diversión.(procure hablar lo menos posible, el comportamiento demuestra su educación) 4. Antes de comenzar con la práctica debe familiarizarse con el material de laboratorio. 5. Nunca se ha de emplear la sustancia total de las muestras para analizar, sino que siempre se reserva una cantidad para casos imprevistos. La parte de sustancia destinada para el análisis, se divide a su vez en dos porciones, una de las cuales sirve para analizar cationes y la otra para aniones. 6. No deje la mesa de laboratorio con prendas personales y libros, ello quita espacio de trabajo y pueden estropearse con los reactivos. 7. Debe acostumbrarse a practicar todas las reacciones con pequeñas cantidades de sustancias. Los reactivos sacados del frasco y que no hayan sido usados, no se deben verter de nuevo en aquellos. Puesto que todo el contenido puede contaminarse. 8. Los frascos de reactivo deben colocarse en su sitio inmediatamente después de usarlos. 9. No use nunca una sustancia sin estar seguro que se la indica en la práctica pues podría ocasionar accidentes. 10. Las materias sólidas inservibles, como el fósforo, papel filtro, etc., y los reactivos insolubles en agua deben depositarse en un recipiente adecuado y en ningún caso en la pila de agua. 11. Cuando se calienta una sustancia en un tubo de ensayo. El extremo abierto del mismo no debe dirigirse hacia ninguna persona. 12. Los aparatos calientes deben de manejarse con cuidado y usarse para ello pinzas u otros utensilios adecuados. 13. Los reactivos corrosivos como los ácidos y bases fuertes deben de manejarse siempre con precaución. 14. Cuando opere con sustancias inflamables es necesario asegurarse siempre, antes de abrir el frasco, de que no existan llamas. 15. Al terminar la práctica de laboratorio, la mesa debe quedar limpia y sin aparatos y las llaves de agua deben estar cerradas. 16. El material de vidrio utilizado debe estar escrupulosamente limpio, si tiene grasa utilizar la solución de sulfato crómica para eliminarla. 17. Utilizar en el experimento agua destilada. 1 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L 18. Etiquetar todos los frascos utilizados con el respectivo reactivo preparado, así como también las muestras proporcionadas y los productos obtenidos. (Cuando no se colocan etiquetas, las conclusiones del experimento estarán dependientes de incertidumbre) 19. Elaborar flujogramas de cada experimento, con éstos trabajará durante el experimento. 20. Todos los alumnos deberán utilizar guardapolvo, guía de laboratorios o prácticas. detergente, paño y si es posible guantes de goma y barbijo. 21. El orden y pulcritud en el uso de material y reactivos químicos son requisitos indispensables, para efectuar análisis químico cualitativo, lo contrario significará fracaso y pérdida de tiempo. CLASIFICASION DE REACTIVOS: Se clasifican en reactivos sólidos y reactivos líquidos: * * Reactivos sólidos: deben ser manipulados siempre con una espátula y extraer en pequeñas porciones y luego tapar recipiente que los contiene, nunca devolver el sobrante. Reactivos líquidos: deben ser manipulados con pipeta que a su vez tiene su pro pipeta o bombas de succión. NOTA. Los recipientes utilizados para las muestras, reactivos preparados, productos obtenidos deben ser etiquetados obligatoriamente. LIMPIEZA DE MATERIAL Obligatoriamente limpiar el material antes y después de ser usados evitando la contaminación, para tal efecto: o o Se debe lavar con agua y detergente. Utilizar solución de NaOH(d), solución Sulfocromica (Ac. Sulfúrico y Dicromato), solución sulfonitrica (Ac. Sulfúrico y Ac. Nítrico) y Acetona. USO DE LOS MATERIALES DE VIDRIO * * * * * * * * * Caliente los líquidos suavemente y gire continuamente los tubos de ensayo, para evitar la concentración de calentamiento en un área determinada. Lávese con cuidado el material de vidrio.(sin golpear los extremos de estos) Deje enfriar lentamente los vasos que han sido sometidos al calor, evitando los cambios bruscos de temperatura motivo de rajadura o rotura de los mismos. Cuando almacene los artículos de vidrio trate de que no estén en contacto unos con otros. No colocar el material de vidrio caliente en lugares o superficies frías o mojadas. Siempre colocar el material de vidrio lavado boca abajo para eliminar la humedad. Nunca limpiar el material de vidrio con cepillos gastados, de tal modo que las partes metálicas raspen . Nunca mezclar el ácido sulfúrico con agua en una probeta. Los ácidos y bases fuertes no se succionan con la boca, utilizar propipeta para tal efecto. PRIMEROS AUXILIOS: El Laboratorio químico resulta ser no peligroso; si los alumnos se comportan con el debido cuidado. No obstante pueden ocurrir accidentes. Todo laboratorio debe contar con un equipo de primeros auxilios. Estos materiales deben estar guardados en el lugar más visible y de fácil acceso, estos materiales pueden ser: 2 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico * * * * * * * * * * * * Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Un extintor de incendios. Manta incombustible, vendas de gasa, esparadrapo y cinta adhesiva. Algodón absorbente. Alcohol absoluto. Tintura de yodo al 3%. Agua oxigenadaTijeras. Solución de bicarbonato de sodio al 5%.(para quemaduras de ácido) Solución de ácido Bórico al 5%.(para quemaduras de base) Solución de amoniaco al 5%.(para perdidas de conocimiento) Solución de ácido pícrico al 1%.(para quemaduras) Antídoto universal para el envenamiento. (Mezcla compuesto por carbón, oxido de magnesio y ácido tánico) 3 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Análisis Cualitativo Para identificar una sustancia generalmente se la transforma esto ocurre haciendo intervenir otra sustancia de naturaleza conocida la cual se combina para obtener otra nueva sustancia de propiedades determinadas. la transformación no es nada más que la reacción química entre tanto que el reactivo son aquellos que intervienen en la reacción las propiedades analíticas de los diferentes elementos químicos están basados fundamentalmente en la estructura electrónica externa que poseen electronegatividad se debe tomar en cuenta la relación carga radio iónico y otras características de los mismos que se ven reflejadas en la tabla periódica de los elementos químicos el análisis cualitativo puede ser parcial o completo este último supone la determinación de todas las especies o sustancias contenidas en la muestra a investigar, en En muchos casos es suficiente el análisis parcial para identificar la sustancia Aniones: son agrupaciónes Atómicas que presentan uno o varios electrones en exceso y en consecuencia presentan carga negativa Cationes: se refieren a átomos o agrupaciones atómicas que perdieron uno o varios electrones razón por la cual la carga de estos es positiva Electrones cortical: se refieren al número de electrones necesarios para adquirir la configuración de gas Noble. Complejo: son los diferentes guiones que pueden encontrarse solvatados cuando se utilizan diferentes solventes o hidratos o cuando se utiliza específicamente como disolvente agua en cualquiera de los casos forman complejos. Los iones hidratados se forman por la interacción de los dipolos del agua con las cargas positivas o negativas de los guiones La estabilidad de los complejos depende de muchas variables podemos citar la relación carga a radio atómico( sí q/r es mayor entonces la estabilidad de los complejos es mayor) distribución de carga iónica( Los electropositivos atraen débilmente a electrones y forman los complejos más estables con ligandos que contienen átomos muy electronegativos). Otros forman complejos más estables con ligandos que poseen átomos más pesados que pueden aceptar electrones la capacidad de polarización tanto del catión Central como de 2 ligando también influye en la estabilidad de los complejos. El color de las especies químicas tiene importancia en el análisis químico cualitativo hablamos De relacionar la coloración con la estructura electrónica se puede considerar el color como la energía electromagnética comprendida entre el espectro visible de 400 a 700nm y corresponde de un 1,7 a 3.10 eV y que al incidir sobre la materia puede ser absorbida total o parcialmente produciendo una alteración tanto en la luz incidente como en la estructura del cuerpo sobre el que incide los colores que presentan los cationes en medio acuoso se modifican por la formación de un complejo y el de éste a su vez cambia de coloración por la acción de otro reactivo que forme un complejo Más estable ejemplo el ion níquel (II) Tiene una coloración verde, el tetraamin de níquel (II) es azul y el tetra cianato de níquel (II) presenta una coloración amarillo parduzca. Técnicas de análisis Las sustancias químicas para el análisis cualitativo las vamos a clasificar en dos grandes grupos cationes y aniones Análisis de cationes Los métodos analíticos se fundamentan en la observación de ciertas propiedades de los elementos o de los grupos químicos que permiten deducir su procedencia por lo que se consideran ensayos Cómo: 4 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Ensayo preliminar de cationes El examen preliminar consiste en la observación de la muestra determinando algunas características físicas recordando que observar nuestro mirar observar es recolectar datos e información acerca de la naturaleza de la muestra la observación se debe hacer al iniciar y al terminar la operación. los puntos que debemos tomar en cuenta en la observación son Aspecto: Se observa y anota el estado en el que se encuentra la muestra sí está es sólida líquida o gaseosa Y por último si es una sustancia insoluble Forma: Se observa si tiene forma cristalina o es amorfa Color: Cationes pueden formar una serie de complejos que tienen coloraciones diferentes además no todos los cationes forman precipitados del mismo color por ejemplo verde las sales ferrosas y níquel amarillo los cromatos negro Los sulfuros Ensayos por vía seca Aquellas reacciones químicas que utilizan como fuente de energía el calor producido por un mechero de alcohol o mechero bunsen. Esta reacciones tienen principalmente aplicaciones en los llamados ensayos preliminares para reconocer La pureza de los precipitados y analizar los minerales la reacción más las reacciones más importantes de esta clase consiste en someter la sustancia A las pruebas de 1. 2. 3. 4. Fusibilidad color de llama volatilidad con comportamiento en medio oxidante y reductor Acción del calor Se coloca la sustancia en un tubo de ensayo y se calienta lentamente, Durante la operación puede ocurrir que el componente se funda, Se descomponga cambie de color o exista desprendimiento de gases. Ensayo a soplete Este tipo de ensayo requiere de un de una cavidad en un carbón de madera. Se toma un poco de la muestra para el análisis en polvo y se mezcla con carbón y carbonato de sodio anhidro en exceso seguidamente se coloca en la cavidad y se somete a la acción del soplete observando alguno de los siguientes fenómenos 1. La sustancia deflagra debido a que desprende con facilidad oxígeno al ser calentada( nitratos, cloratos, boratos y o datos, etcétera) 2. la sustancia decrépita por rotura violenta de cristales que contienen agua de interposición ( cloruros) 3. la sustancia puede formar glóbulos metálicos o una aureola cuando son aplicados al soplete 4. Las sustancias que contienen azufre al fundirlas sobre el carbón con el carbonato se transforman en sulfuros( si la masa obtenida se coloca sobre una moneda de plata y se humedece con una gota de agua se observa al cabo de unos minutos una mancha negra persistente de sulfuro de plata la cual es denominada la reacción de Hepar) 5 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Ensayos a la llama En este tipo de ensayo los compuestos de ciertos materiales se volatilizan en la llama no luminosa de bunsen o mechero de alcohol y le imparten colores característicos cómo los cloruros se encuentran entre los compuestos más volátiles entonces se aprovecha esta propiedad mezclando in-situ es decir humedecer un Asa de platino con ácido clorhídrico y luego tomar con la misma una determinada cantidad de la muestra para luego someterla a la acción de la llama para La pureza de la llama se emplea un hilo de platino engarzado en un trozo de varilla maciza de vidrio como soporte la cual se denomina Asa de platino y se debe tomar en cuenta los siguientes pasos: 1. Para el ensayo de coloración A la llama primero se prueba que el Asa de platino no De ninguna coloración ala llama después de sumergido en ácido clorhídrico concentrado se efectúa la limpieza de la casa 2. Posteriormente se toma la sustancia problema humedecida con ácido clorhídrico y se somete a la llama( zona media) y se observan los colores característicos que puedan dar para comparar luego con los colores característicos que muestran los patrones sodio = amarillo potasio= Violeta calcio= anaranjado estroncio= rojo bario= verde En toda llama hay que considerar siempre Primero su poder calorífico y luminoso además de su poder oxidante y reductor b B d e A a c f a Es la zona de realización de ensayos de coloración de la llama. Zona de fusión b Zona superior de oxidación c Zona inferior de reducción d Zona superior de reducción e Zona inferior de oxidación f la base de llama. 6 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Ensayos espectroscópicos Espectro de llama es el único modo de emplear los ensayos A la llama en el análisis es descomponiendo la luz por dispersión e identificando los elementos presentes por sus líneas características Ensayos a la Perla de bórax Por el reconocimiento de los cationes mediante este método primeramente se debe formar una perla de bórax en el anillo de un alambre de platino introduciendo el alambre en el bórax hasta obtener una masa incoloro y transparente se pone una porción pequeña de la muestra en contacto con la perla caliente y se coloca en la parte oxidante inferior de la llama. Reacciones por vía húmeda Para efectuar este tipo de ensayos es necesario considerar y tomar en cuenta aspectos muy importantes tales como la sensibilidad la selectividad de las reacciones el enmascaramientos de los sillones y seguridad de una reacción La.Sensibilidad cuantifica este concepto de acuerdo a dos parámetros límite de identificación que se refiere a la cantidad mínima de sustancia normalmente expresada en microgramos qué puede reconocerse en un ensayo. la concentración límite mínima de especie a la cual un ensayo aún resulta positivo en g/ml o en otras unidades tales como los ppm si hablamos de un concepto inverso al anterior nos referimos a la dilución Límite. La selectividad: Se puede dividir de acuerdo al uso de reactivos en forma general o específica de acuerdo a esto podemos concluir indicando que los reactivos se dividen en generales selectivos y específicos según cómo actúan sobre las sustancias Proceso mediante el cual se aumenta la selectividad de las reacciones químicas eliminando interferencias de iones diferentes al investigado en la muestra problema por medio sencillos y rápidos que aventajes a la clásica separación por precipitación recibe el nombre de enmascaramiento ocultación o inmovilización de iones con este fin podemos valernos de reacciones del tipo ácido-base reducción oxidación y formación de complejos. La seguridad de una reacción se refiere a la amplitud de condiciones en las que una reacción puede verificarse una reacción será mucho más segura Cuanto más ampliamente puedan parir se las condiciones operativas o del medio sin que por ello la reacción experimente una variación sensible en su apreciación Los ensayos de análisis por vía húmeda se realizan para diversas reacciones químicas en medio líquido tienen aplicaciones en análisis cualitativo aquellas reacciones que pueden ser apreciadas fácilmente por nuestro sentido generalmente se conocen. a. Formación de precipitados AgNO3 + NaCl => NaNO3 + AgCl b. Formación de complejos CuSO4 + 4 NH3 -> SO42- + Cu[NH3]4 2+ c. Reacción con desprendimiento de gases Na2S +2HCl -> 2 NaCl + H2S d. Intercambio de color y olor 7 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Análisis de los aniones La investigación cualitativa de los aniones es en general menos sistemática que la identificación de los cationes la razón es que la mayoría de los aniones son suficientemente distintos entre sí como para ser posible su identificación mediante pruebas de una manera general analítica y sistemática sin la necesidad de muchas separaciones individuales o de grupo Sin embargo conviene utilizar tres reactivos para dividir a los aniones en cuatro grupos cuando el reactivo indica la presencia de los aniones de un grupo se hacen pruebas para cada neón en pequeñas porciones o alícuotas de la muestra de análisis es decir sobre una placa de video se trata una gota de solución problema o muestra con otra gota de reactivo Y así sucesivamente hasta la identificación. Los aniones son más voluminosos que los cationes la atracción de estos sobre los dipolos positivos del agua se manifiesta sólo en aquellos aniones muy cargados si no excesivamente grandes. Los aniones son básicos o neutros y son más estables en medios acuosos cuanto menos básicos sean si la basicidad del medio disminuye los aniones se protona transformándose en ácidos poco disociados. 8 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio A - Caracterización de reactivos, reacciones y productos químicos Los pasos generales y específicos que se deben seguir en Laboratorio, para efectuar el Análisis Químico Cualitativo de diferentes muestras que se tenga a disposición, se da en la presente Guía de Laboratorio. Sin embargo, es necesario que a los estudiantes se les dé una sesión explicativa para cada experimento, en la cual puedan adquirir una metodología de análisis, que sirva de base. Es este el fundamento de esta práctica, en la cual se producen una serie de operaciones y procesos: Físicos, Químicos y Fisicoquímicos. Se refieren en realidad a una serie de ensayos, caracterizaciones, tratamientos, cuidados, identificación de los fenómenos, reacciones químicas, obtención de productos intermedios, obtención del producto final, comprobaciones y finalmente en base los resultados obtenidos llegar a conclusiones y recomendaciones a que arribe el experimentador. OBJETIVO Analizar los fenómenos que ocurren en un determinado experimento de Análisis Químico Cualitativo. Dar un criterio sobre los resultados obtenidos en el experimento. Utilizar adecuadamente los diferentes reactivos químicos. Manipular en forma correcta el material que se dispone en laboratorio. Adquirir técnicas de ensayo y análisis. Trabajar grupal e individualmente. FUNDAMENTO TEÓRICO Para realizar esta práctica nos basamos en conceptos como: La caracterización de las muestras a analizar, es decir nos referimos a aspectos físicos que pueda presentar (color, olor, sólida, líquida, vapor, homogénea, heterogénea, etc.) Características de los reactivos químicos utilizados para la disolución de la muestra (Teoría de la Solubilidad) obteniendo una muestra homogénea. Características de los reactivos químicos para obtener un producto con propiedades específicas. Características de los productos obtenidos: en solución, precipitado, coloración o gases. (Teoría de la Solubilidad y Precipitación, Teoría Ácido – Base, Teoría de Complejos, etc.) MATERIALES Y REACTIVOS Se dispone de soluciones o compuestos químicos por separado que contendrán los cationes Ag+, Pb2+ y Hg22+. 9 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Soluciones reactivos químicos de: Yoduro Sulfuro Carbonato Tubos de ensayo Centrifugadora Bromuro Cloruro Hidróxido Vasos de precipitado Hornilla eléctrica Fosfato Cianuro Sulfato Cepillo Varilla de vidrio Cromato Amoniaco Tiocianuro Detergente pHmetro PROCEDIMIENTO Ag+. Los compuestos solubles en medios acuosos son: Nitrato, Fluoruro y Clorato. Los compuestos de este metal que son insolubles, es decir el resto de las sales son fuertemente coloreadas. Pulverizar bien los compuestos, añadir carbonato de sodio, someter a fusión con soplete sobre carbón vegetal y obtendremos un botón metálico blanco brillante que es soluble en ácido nítrico. Si se dispone de una muestra soluble de este metal en medio ácido. Se toma una alícuota (5 gotas), se 2 gotas de ácido clorhídrico 2N, luego proceder a la centrifugación o filtración y lavar el precipitado blanco. A este precipitado añadir 10 gotas de amoniaco 2N, proceder si es necesario a filtración, dividir el líquido en dos porciones. A una de ellas añadirle 2 gotas de yoduro de potasio 2N, entonces se formará un precipitado blanco – amarillento de yoduro de plata. A la otra porción añadirle 2 gotas de cloruro estánnico disuelto en glicerina, se formará un precipitado negro de plata elemental. Pb2+. Los compuestos solubles en medios acuosos son: Nitrato, Acetato y Perclorato. A cinco gotas de muestra acidificada se añaden 2 gotas de ácido sulfúrico 2 N, luego centrifugar. A unas alícuota del centrifugado añadir 3 gotas de hidróxido de sodio 2N y 4 gotas de sulfato d sodio, entonces se obtendrá un precipitado negro que es sulfuro de plomo. Hg1+. Pocas sales son solubles, como: Nitrato, Acetato y Perclorato. El cloruro mercurioso cuando reacciona con el amoniaco obteniéndose como producto un precipitado negro denominado calomel. El carbonato mercurioso que precipita amarillo se dismuta en oxido mercúrico precipitado negro y mercurio elemental solido grisáceo. El ion mercurioso al reaccionar con el cianuro también se disfruta dando como productos mercurio elemental negro y el ion complejo tetracianomercurioso, el cual es incoloro . Todos los compuestos de mercurio, tanto mercurioso como mercúrico, al hacer reaccionar en una proporción 1: 5 o 1:6 en masa, con el carbonato de sodio en caliente, reaccionan obteniendo como producto sublimado el gas elemental de mercurio, que posteriormente se reúnen en gotas al frotarlas en papel filtro. 10 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A cinco gotas de muestra en medio ácido adicionar 3 gotas de ácido clorhídrico 2 normal posteriormente centrifugar obteniendo el cloruro mercurioso como precipitado de color blanco a este precipitado Añadir una gota de amoníaco dos normal para obtener un precipitado negro. 11 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio B - Materiales, reactivos y Calibración Recomendaciones generales antes de la calibración Las pipetas deben estar secas a temperatura ambiente El agua utilizada en la calibración debe estar en equilibrio térmico con el entorno, para ello es mejor anotar la temperatura en intervalos de tiempo y esperar a que no ocurran cambios, en caso de ocurrir, los mismos deberán ser considerados. Utilizar balanza analítica de precisión, de preferencia en la escala de miligramos. A continuación se muestra una tabla detallada de las características y tipos de pipetas utilizadas en los laboratorios analíticos. Características de las pipetas Nombre Tipo de calibración (adaptado de [2]) Capacidad disponible [mL] Función Tipo de drenaje Volumétrica PE Entrega volumen fijo 1-200 libre Mohr PE Entrega volumen variable ene-25 para bajar la línea de calibración Serológica PE Entrega volumen variable 0,1-10 Expulsa la última gota* Serológica PE Entrega volumen variable 0,1-10 para bajar la línea de calibración Ostwald-Folin PE Entrega volumen variable 0,5-10 Expulsa la última gota* Lambda PC Contiene un volumen fijo 0,01-2 Lavar con un disolvente adecuado Lambda PE Entrega volumen variable 0,001-2 Expulsa la última gota* Eppendorf PE Entrega volumen fijo o variable 0,001-1 Vacío de punta por desplazamiento de aire PE para entregar, PC para contener * un anillo esmerilado cerca de la parte superior de la pipeta indica que la última gota esta por ser expulsada Procedimiento de calibración de pipeta volumétrica 1. Determinar la masa del contenedor receptor con una precisión en la escala de miligramos. 2. Transferir una porción de agua a temperatura equilibrada al recipiente receptor con la pipeta, pese el receptor y su contenido (de nuevo, con una precisión cercana al miligramo) y calcule la masa del agua transferida a partir de la diferencia en las masas. 3. Repetir la calibración varias veces 4. Calcular el volumen medio dispensado y su desviación estándar. En el anexo 1 se muestra datos reales y cálculos de la calibración de una pipeta volumétrica en el laboratorio de Curso Básico de la Facultad de Ingeniería 12 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Recepción y análisis químico cualitativo de una muestra Muestra Volumen V ¿Es homogénea? NO Disolver / homogenizar V SI Análisis Cualitativo 1/3 V Reactivo de Grupo PP Otros Grupos L CENTRIFUGAR Grupo a analizar 13 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Disolución (homogenización) de una muestra Muestra Heterogénea V agitar Alícuota H2O(fria) ¿esta disuelta? Calentar baño maria Análisis cualitativo De V ¿esta disuelta? SI A 14 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A agitar HCl (diluido frio) alicuota Análisis cualitativo De V ¿esta disuelta? NO añadir HCl (diluido caliente) ¿esta disuelta? SI Agitar alicuota HCl (concentrado frio) ¿esta disuelta? SI NO B 15 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L B HCl (concentrado caliente) Análisis cualitativo De V SI ¿esta disuelta? agitar HNO3 (concentrado frio) alicuota SI ¿esta disuelta? HNO3 (concentrado caliente) SI ¿esta disuelta? NO C 16 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L C Agua Regia (3VHCl+1VHNO3) (concentrado frio) agitar alicuota Análisis cualitativo De V SI ¿esta disuelta? NO SI Agua Regia (3VHCl+1VHNO3) (concentrado caliente) 17 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 1 Cationes del Grupo I Cationes Grupo I Ag1+ ; Pb2+;Hg2+ Adicionar HCl(c) agitar Existe precipitado NO SI Centrifugar 20 a 60 seg Analizar cationes GRUPO I PP L Analizar cationes GRUPO II Puede contener Cloruros de: Ag1+ ; Pb 2+;Hg 2+ Calentar lentamente durante 3 a 4 [min] en baño maría con agitación Existe precipitado NO Solo contiene Pb2+ (confirmar plomo) Confirmación Plomo SI Centrifugar en caliente Investigar plomo L Adicionar CH3COONH4 y K2CrO4 L L Lavar el pp con agua caliente, el liquido adicionar para investigar plomo. El precipitado (residuo) PP (Para disolver el Plomo) Lavar con gotas de HCl 1[M} PP Adicionar H2O Caliente Precipitado amarillo PbCrO4 confirma presencia de Plomo A 18 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A Adicionar NH4OH(d) o en sudefecto sol de NH 3 al 10% vol Residuo H2O (Para disolver el ClAg) Confirmación Plata NO Si no existe partículas oscuras solo existe Ag L Existe precipitado SI P P L Añadir NH 4OH 1 [M] o solución de NH3 al 10% vol P P centrifugar AgCl pp blanco AgI pp amarillo paido Confirmación Mercurio Investigar Hg Adiconar SnCl 2 (Para disolver y oxidar el Hg2+ a HgCl42+) (para (reducir el Hg2+) P P L Adicionar agua regia (1 vol HNO 3 y 3 vol HCl) Hg2CL2 pp blanco 19 Sol de KI P P L Añadir HNO3(c) L Cambia a gris o negro contiene Hg2Cl2 y podría contener Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ................................................................. Fecha recepción: ....................... TEMA: ............................................................ Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... APELLIDOS Y NOMBRES: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ..Ag.+Cl....................................................................................... ClAg 2. .....Hg........................................................................................ 3. ..........Pb................................................................................... 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 20 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L 12. ............................................................................................. SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 21 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 22 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE 1. ............................................................................................. (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO diamin plata 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 23 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 24 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario cationes 1 1.- Que metal (es) del grupo 1 forma(n) a) un cloruro soluble en agua caliente b) un fluoruro soluble en agua c) un fosfato amarillo d) un cromato rojo obscuro e) un cloruro que no se obscurece no se disuelve en NH4OH 2.- Una empresa industrial necesita una prueba para saber el momento en el cual toda la salmuera (solución de NaCl) ha sido eliminada por lavados en desmineralizador de agua. ¿Qué prueba recomendaría usted? 3. Se desea saber si un cierto detergente contiene cantidades apreciables de Na2SO4 (el cual no mejora ni empeora el poder detergente, pero si hace más voluminoso el producto). Suponiendo que el resto del material es la sal de sodio soluble de un ácido orgánico, que no interfiere con las pruebas ordinarias ¿Cómo haría usted la determinación? ¿Cómo podría hacerse cuantitativamente? 4. una compañía minera tiene un mineral quebrado, que contiene 20 libras de plata por tonelada. La ganga es arena. Se considera que el mineral es aprovechable, si se encuentra un método barato para la recuperación de la palta ¿Qué método sugiere usted? 5. Definir a) centrifugado b) prueba confirmatoria c) líquido sobrenadante d) descomposición e) sensibilidad de una prueba analítica. 25 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 2: Cationes del grupo II NaOH (concentrado 6M) Cationes Grupo II Pb2+;Hg2+ Hg 2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As3+ As5+ Sb3+ Sb5+ Sn2+ Sn4+ CH3CSNH2 (tioacetamida 1 - 8%) Ajustar el pH=1 con HCl Calentar en baño María 7 a 10 min hasta completar pp CH3CSNH2 (tioacetamida 1 - 8%) Agua Calentar luego centrifugar Para pp completa PP L Analizar cationes GRUPO III Si marcha general, adicionar los lavados para el análi sis de cati ones del grupo III, Analizar cationes GRUPO II (A y B) si no es así descartar Agua 1 mL y 1 gota de HCl 0,5 M Lavar Agua 2 mL y 1 gota de CH3CSNH2 2 – 3 mL de KOH (concentrado 6M) Calentar en baño Maria 3 – 5 min centrifugar L Analizar cationes GRUPO IIB B PP AsS43-: SbS43- ;SnS32- Analizar cationes GRUPO IIA Bi2S3; PbS; HgS; CuS; CdS A 26 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A Cationes Grupo IIA Pb2+;Hg2+ Hg2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ H2O gotas HNO3(dil) Para disolver sulfuros Calentar baño María - agitar 3 min y centrifugar L Investigar Pb2+ Bi2+ Cu2+ Cd2+ Investigar Hg 2+ PP H2SO4 Agua de Bromo calentar baño maria Calentar Hasta desprendimiento de humos blancos (SO3) y eliminar el HNO3 porque evita la pp de PbSO4 L SnCl2 H2O PP Dejar enfriar a temperatura ambiente Blanco Hg2Cl2 Bi3+ Cu2+ Cd2+ y H2SO4 Pp blanco PbSO4 L PP Lentamente y agitando NH4OH o NH3(c) hasta alcalinizar Azul intenso Cu(NH3)42+ Incoloro Cd(NH3)42+ Existe pp PP L Calentar hasta disolucion L CH3COOH NH4CH3COO K2CrO4 Confirmar Cu Confirmar Bi en pp L Adicionar HCl gotas y NaHSnO2 Adicionar KCN y CH3CSNH2 L Adicionar HNO3 y Na2HPO4 PP PP SnCl2 + NaOH PP L L Amarillo PbCrO 4 PP PP L Adicionar CH3COOH y K4[Fe(CN)6] Confirmar Cd Blanco BiPO4 Bi(OH)3 Blanco Bi enegrecido 27 CdS Amarillo Rojo parduzco Cu2[Fe(CN)6] Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L B Cationes Grupo IIB As3+ As5+ Sb3+ Sb5+ Sn2+ Sn4+ HCl(c) 6M pH aprox. 4 CH3CSNH2 (tioacetamida 1 - 8%) Gotas Calentar baño maria 5 – 8 min agitando centrifugar PP L Descartar HgS; As2S3; Sb2S3;SnS2 y S HCl(c) 6M Agitar y Calentar baño María 3 – 4 min centrifugar Puede contener SbCl 4- y SnCl6 2- L Contiene Sn y Sb Residuo amarillo PP Investigar As L HNO3 (C) HCl(c) Cristales de KClO3 Calentar para eliminar H2S Evaporar el acido Investigar Sn Investigar Sb HCl gotas NH3 H2C2O4 H2O CH3SCNH2 HgCl2 Polvo de hierro Calentar para reducir el Sn2+ Agitar alentar baño maria Adición en exceso Solución de NH4OH Filtrar si fuera necesario Adición mezcla magnesiana NH3;NH4Cl MgCl 2 Sb2S3 rojo anaranjado L Hg2Cl2 Blanco PP PP L PP L Enfriar y centrifugar MgNH4AsO4 Blanco Cristalino 28 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Consideraciones Si la muestra para cationes III proviene de una muestra general se debe considerar la eliminación de H2S por ebullición SE supone que no existe presencia de silicatos, boratos, fosfatos ni acidos organicos Para una precipitación optima con los reactivos de grupo, el Fe, Al, y Cr deben estar en el estado de oxidacion 3+. 29 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ........................................................... Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 30 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 31 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 32 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L PRODUCTO. SOLUBLE 1. ............................................................................................. (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO diamin plata 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 33 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 34 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario cationes 2 1. Demostrar mediante calculo si precipita o no el PbS de una solución saturada en PbSO4 con pH = 1.5 cuando se satura con H2S 2. Se sospecha que una solución contiene solamente sales de Bi3+ y de Cu 2+ y se le añade NH4OH ¿Qué información proporciona esta simple prueba? 3. En el envenenamiento crónico por arsénico en humanos, el metal tiende a concentrarse en la raíz del pelo. Si recibe usted una muestra del pelo de un cadáver ¿Cómo procedería a investigar arsénico? 4. Un fabricante de pinturas desea saber si la pintura amarilla de un competidor contiene como pigmento cromato de plomo o sulfuro de cadmio ¿Cómo podría averiguar? 5. ¿Cómo distinguiría usted entre latón (Cu-Zn) y bronce (Cu-Zn-Sn) por métodos químicos? Genere un procedimiento en forma de un diagrama de flujo. 35 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 3: Cationes del Grupo III Cationes Grupo III Fe3+ ;Al3+ Cr3+ Co2+ ;Ni2+;Zn2+ ;Mn2+ Se puede investigar el ion Fe2+ ,con solución de ferricioanuro de potasio, en caso de estar presente se debe oxidar Adicionar HNO3 1ml Para oxidar Fe2+ a Fe3+ Calentar en baño maria hasta ebullición 2 – 3 min Separar en dos muestras Analizar cationes GRUPO IIIB Analizar cationes GRUPO IIIA L Adicionar NH4OH 0,5 [M] L Adicionar ClNH4 0,5 [M] B Calentar en baño maria Centrifugar en caliente No existe cationes del grupo IIIA Existe precipitado Puede contener Fe(OH)3; Al(OH)3;Cr(OH)3 y algo de Mn(OH)2 PP L Deshechar Adicionar NaOH en exceso Adicionar H2O Generación de Efervescencia Ebullir en baño maría hasta que la efervescencia cese A 36 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A centrifugar PP L Puede contener NaAlO3 y Na2CrO4 Puede contener Fe(OH)3 y Mn3+O(OH) manganita NO Adicionar Pb3O4 (sol) L Pp Agregar NH4OH hasta reacción alcalina Adiconar (CH3COO)2Pb L Adicionar K4[Fe(CN)6](sol) Acidificar con HCl Pp Disolver con HNO3 (1+1) Agregar CH3COOH hasta reacción acida Calentar en baño maria 2 – 3 min Pp Pp azul presencia de HIERRO Pp amarillo presencia CROMO Llevar a ebullicion baño maria L L L L L Dividir en dos porciones Disolver con HCl Amarillo puede contiene Cr 3+, corroborar Incoloro L Pp blanco gelatinoso presencia de ALUMINIO Solución HMnO4 color violeta/cafe 37 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L B Adicionar NH4OH en exceso o NH3 L Adicionar ClNH4 0,5 [M] en exceso Adicionar lentamente TIOACETAMIDA como fuente de azufre Llevar a ebullicion baño maria Para formar (NH4)2S, en la solución Calentar en baño maría y centrifugar PP L Analizar cationes Grupo IV y V El pp puede contener CoS ;NiS; ZnS ; MnS Lavar el pp con agua caliente al 5% NH4Cl Adicionar HCl (ojo) Para disolver ZnS y MnS Centrifugar L Zn2+ ; Mn2+ Calentar en baño maría luego centrifugar CoS ;NiS PP Adicionar NaOH(c) HCl(dil) Baño maria L NaZnO2 NaClO H2O CoCl2 ; BiCl 2 Mn(OH)2 L Investigar Mn PP PP Investigar Ni Oxidar con O2 del aire L PP blanco ZnS deshechar Investigar Co NH3 L NH4Cl L Adicionar CH3SCNH2 L PP Investigar Zn Dimetilxioma HNO 3 NH4SCN L Pb3O4 Alcohol amílico NH3 CH3COOH KNO2 PP pardo H2MnO3 L L Ni(C4H7N2O2)2 rojo rubi L Calentar en baño María Calentar baño maria PP L Solución purpura HMnO4 Capa superficial de color azul-existe COBALTO K3[Co(NO2)6] Amarillo cristalino 38 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ........................................................... Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 39 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 40 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 41 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 42 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 43 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario cationes 3 1.- Se tiene una suspensión acuosa de Fe(OH)2 de color verde, y su pH es 7.si le pasa una corriente de aire durante un rato, se observa que el color cambia a café y el Ph A 6. Explique por medio de ecuaciones. 2.- Existe la generalización de que los compuestos que se forman entre los iones ferrosos y férricos y los compuestos ferricianuro y ferrocianuro, solamente tienen colores obscuros cuando contienen fierro de las dos valencias. ¿Que evidencia experimental puede Ud. Presentar en soporte de esta generalización? 3.- Explique una separación de Fe+3 y Cr+3 que se base en el carácter anfóterico del último. 4.- ¿Cómo se podría analizar una lámina metálica para saber si es de aluminio o es de estaño? 5.- El HNO3 se puede transportar en tanques de aluminio. Diga porque no se puede hacer lo mismo con el 44 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 4: Cationes del Grupo IV NH 4OH Cationes Grupo IV Ba2+ ;Ca2+ ; Sr2+ NH3 o NH4OH Calentar en baño maria casi hasta ebullición (NH4)2CO3 Centrifugar Puede contener BaCoO3 , SrCO3,CaCO3 PP L Analizar cationes Grupo V CH3COONH 4(dil) Disolver con CH3COOH(dil) Calentar baño maria K2CrO4 L Calentar a ebullición en baño maría Para eliminar CO 2 precipitado Amarillo/ Anaranjado existe Bario BaCrO 4 H2SO4 K2CrO4 L Analizar Calcio y Estroncio A PP Desechar impurezas PP L Analizar Bario Blanco BaSO 4 HCl Color de llama VERDE AMARILLENTO 45 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L A Hervir durante 1 min Para eliminar CO 2 Enfriar a Tamb Alcalinizar NH 3 o con NH 4OH Puede contener SrCO3 y/o CaCO 3 PP L Centrifugar Adicionar en exceso (NH 4)2CO3 CH3COONH4(dil) K2CrO4 C2H5OH al 95% Llevar Ebullicion Para eliminar CO 2 enfriar Confirmar Sr PP L Llevar Ebullicion SrCrO4 Gotas H2SO4 o (NH4)2SO4 ) SrSO 4 Amarillo CaC2O4 Blanco PP L (NH4)2C2O4 PP L CH3COONH 4(dil Disolver con agua 1 o 2 ml HCl HCl Color de llama ROJO CARMIN 46 Color de llama ROJO CARMIN Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ........................................................... Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ............................................................................................. ClAg 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 47 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 48 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 49 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L PRODUCTO. SOLUBLE 1. ............................................................................................. (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO diamin plata 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 50 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 51 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario cationes 4 1. 2. 3. 4. 5. Escriba una lista de las semejanzas y otra de las diferencias químicas entre los metales del grupo 4 ¿Cómo varían las propiedades de esos metales al aumentar el número atómico? Suponga que el radio todavía no ha sido descubierto. Prediga algunas de las características del metal y algunos compuestos. Basándose solamente en los experimentos preliminares y en la descripción de los metales, sugiera un procedimiento original para el análisis de una solución del grupo 4 y expréselo en forma de un diagrama de flujo o en forma de un resumen. ¿Qué reactivo, prueba u observación permitiría distinguir entre:(a) CaCl2 y SrCl2, (b) BaCO3 y BaSO4, (c) Sr(NO3)2 y SrCO3, (d) BaCrO4 y BaCr2O7, (e) CaCO3 y CaC2O4? Una solución es 10-3 M en NH4OH, 10-1 M en NH4. Se le añaden 10-2 M de Mg+2. ¿Precipita Mg(OH)2? Explique por qué el Mg no precipita en el grupo 4 en las condiciones que recomiendan en este libro. De los datos de este libro acerca de los primeros 5 metales alcalinotérreos, prepare una gráfica de ºC vs número atómico y dibuje las curvas de fusión y de ebullición. Extrapole a número atómico 88 (que corresponde al radio), para predecir esas propiedades de ese elemento, que es el más raro de los del grupo IIA (a) ¿Por qué razón no precipita BaCrO4 a pH bajo? (b) Compare la fuerza acida del H2CO3 con la del HAc, tomando en cuenta que este último disuelve carbonatos. 52 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 5: Cationes del Grupo V Cationes Grupo V Na+;K+ ;Mg2+ ;NH4+ Separar en dos muestras Analizar NH4+ Si solo se trata de una muestra que contiene cationes del grupo V 3 ml H2O 1 ml de NaOH(c) Analisis de Na + K+ y Mg2+ Evaporar en baño maría hasta que el volumen sea aproximadamente 1 mL 2 mL de solucion (NH 4)2SO4 y (NH4)2C2O4 Calentar baño maria Calentar baño maria L Olor carateristico a amoniaco HNO 3 PP Deshechar L Para eliminar el NH4+ Calentar hasta sequedad L H2O Investigar Na+ Investigar Mg2+ Dividir en tres porciones Concentrar por ebullición a la 3ra parte del volumen inicial CH3COOH gotas L L L Investigar K+ NH4Cl NH4OH Na3[Co(NO2)6] Cobaltinitrito de sodio Na2HPO4 L MgNH4PO46H2O Blanco cristalino PP L K2Na[Co(NO2)6] amarillo PP NaMg(UO2)3(C2H3O2)9*6H2O amarillo PP L Acetato de uranilo y magnesio HCl HCl Color de llama AMARILLA Color de llama AMARILLA 53 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ........................................................... Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ............................................................................................. ClAg 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 54 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 55 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 56 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE 1. ............................................................................................. (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO diamin plata 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 57 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 58 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario Grupo 5 1. Una fábrica de hielo emplea una planta de refrigeración a base de amoniaco. Hay una pequeña fuga de amoniaco gaseoso en una parte de la complicada red de tuberías y usted es el encargado de localizarla. ¿Qué método usaría? 2. Si no se hace la evaporación con HNO3 del centrifugado del cuarto grupo antes de analizar el quinto, ¿qué consecuencias tendría la omisión? 3. Se evapora una muestra de 50.0 ml de agua de riego hasta obtener un pequeño volumen y se añade ácido perclórico para precipitar K+ en forma de KCIO4, Demuestre que: p.p.m. K = mg KCIO4 4. El magnesio a veces se determina en aguas naturales como sigue: se evaporan 100.0 ml de muestra hasta un volumen pequeño, se precipita el Mg+2 en forma de (NH4)MgPO4, que se calcina a Mg2P2O7, el cual se pesa. Demuestre que: p.p.m. K = (mg Mg2P2O7) 5. Una solución acuosa incolora no reacciona con (NH3)2CO3 + NH3, ni tampoco le imparte color a la flama ni produce olor cuando se calienta con KOH. ¿Qué conclusiones se pueden hacer? 59 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 6 Marcha General de Cationes Muestra heterogenéa Muestra hemogénea L Cationes Grupo II,III,IV y V CH3CSNH2 L PP Cationes Grupo III,IV y V ClNH4 + NH4OH Cationes Grupo II Cationes Grupo IV 60 CO3(NH4)2 Cationes Grupo V PP L Cationes Grupo III Cationes Grupo IV y V PP L PP Cationes Grupo I HCl(d) Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ........................................................... Aspectos Físicos: GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: Diluido Frío Concentrado Caliente REACTIVO DE GRUPO: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO REACCIONES QUIMICAS: 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 61 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SEPARACION EN SUBGRUPOS: REACTIVO DE SEPARACION: REACCIONES QUIMICAS: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 62 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L SUBGRUPO: REACTIVOS Y REACCIONES DE SEPARACION DE CATIONES: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 11. ............................................................................................. 12. ............................................................................................. 13. ............................................................................................. 14. ............................................................................................. 15. ............................................................................................. 16. ............................................................................................. 17. ............................................................................................. 18. ............................................................................................. 19. ............................................................................................. 20. ............................................................................................. 63 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACCIONES ESPECIFICAS DE CATION: PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) INSOLUBLE COMPLEJO 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. REACCIONES CONFIRMATORIAS DE CATION: 1. ............................................................................................. 2. ............................................................................................. 3. ............................................................................................. 4. ............................................................................................. 5. ............................................................................................. 6. ............................................................................................. 7. ............................................................................................. 8. ............................................................................................. 9. ............................................................................................. 10. ............................................................................................. 64 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Identificación de cationes Conclusiones 65 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Cuestionario Marcha General de cationes 1. ¿Cómo se puede distinguir entre los miembros de los siguientes pares de materiales por medio de pruebas químicas y/o físicas simples? indique dos métodos cuando sea posible. (a) Acero C ordinario y acero inoxidable (b) Latón y Cu (c) Agua de mar y solución de NaCl de la misma densidad. (d) U y Fe. (e) Al y Be. (f) Fertilizante 10-10-10 y fertilizante 10-0-10(g) Carburo de tungsteno y carburo de fierro. (h) Acero Hadfield y acero de alto C. (i) W y Ti. (j) Hastelloy C (Ni, Fe, Mo) y Chromel C (Ni, Fe, Cr). 2. Una aleación tiene peso específico 9.5 y se funde a 200 °C. ¿Qué elementos podrían estar presentes? 3. Se desea saber si una pieza de alambre es tántalo puro o radio puro. Consulte la literatura para encontrar una prueba física y una prueba química que resuelvan el problema rápidamente. 4. Se tiene tres muestras de metales puros: Pb, Mo y Bi. de ellos solo uno es atacado por el HAc y de los dos restantes, el HNO3 solo ataca a uno. Explique. 5. ¿Qué métodos se pueden emplear para distinguir entre un latón (Cu, Sn, Zn) y un bronce (Cu, Sn), que tienen aproximadamente el mismo color y la misma densidad? 66 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Laboratorio 7 Aniones Grupo 1 de Aniones - reactivo de grupo: H2SO4 diluido los descompone 1. 2. 3. 4. 5. 𝑁𝑂2− 𝑆 2− 𝑆𝑂32− 𝑆2 𝑂32− 𝐶𝑂32− Ion nitrito Ion sulfuro Ion sulfito Ion tiosulfato Ion carbonato Grupo 2 de Aniones - reactivo de grupo: sales de 𝐵𝑎+ y/o 𝐶𝑎+ son insolubles 6. 7. 8. 9. 10. 11. 𝑃𝑂43− 𝑆𝑂42− 𝐶𝑟𝑂42− 𝐵𝑂2− 𝐹− 𝐶2 𝑂42− Ion (orto)fosfato Ion sulfato Ion cromato Ion borato Ion fluoruro Ion oxalato Grupo 3 de Aniones - reactivo de grupo: sales de 𝐴𝑔+ son insolubles 12. 13. 14. 15. 𝐶𝑙 − 𝐵𝑟 − 𝐼− 𝑆𝐶𝑁 − 16. 𝐹𝑒(𝐶𝑁)4− 6 Ion cloruro Ion bromuro Ion yoduro Ion tiocianato (sulfocianuro) Ion ferrocianuro [Ion hexacianoferrato (II)] Grupo 4 de Aniones: sin reactivo de grupo 17. 18. 𝑁𝑂3− 𝐴𝑐 − Ion nitrato Ion acetato 67 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L INFORME: ........................................................... Fecha recepción: ....................... TEMA: ANIONES GRUPO: ........................................................... Color:................................... Nº MUESTRA: ........................................................... Olor: ................................... ALUMNO: ........................................................... Solución: ............................ Aspectos Físicos: Precipitado: ....................... DISOLUCION DE LA MUESTRA: REACTIVOS EMPLEADOS EN LA DISOLUCION: CONCENTRACION: CALOR: REACTIVOS: SEPARACION EN GRUPOS: REACCIONES: Diluido Frío Concentrado Caliente AgNO 3 PRODUCTO. (Coloración) SOLUBLE BaCl 2 INSOLUBLE SOLUBLE coloracion INSOLUBLE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 68 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L BaCl GRUPO I: REACCIONES: AgNO 3 PRODUCTO. SOLUBLE 2 (Coloración) SOLUBLE coloracion 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 69 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L BaCl GRUPO II: REACCIONES: AgNO 3 2 PRODUCTO. SOLUBLE (Coloración) AgNO 3 BaCl 2 PRODUCTO. (Coloración) coloracion INSOLUBLE 1. 2. 3. 4. 5. 6. GRUPO II: REACCIONES: SOLUBLE coloracion INSOLUBLE 7. 8. 9. 10. 11. 12. 70 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L GRUPOIII: AgNO 3 BaCl 2 REACCIONES: PRODUCTO. (Coloración) INSOLUBLE coloracion SOLUBLE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 71 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L GRUPO IV: REACCIONES: AgNO 3 PRODUCTO. INSOLUBLE BaCl 2 (Coloración) coloración INSOLUBLE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 72 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico REACCIONES DE IDENTIFICACION DE ANION REACCIONES: Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACTIVOS: 1.TUBO Nº 1 2.TUBO Nº 2 3.TUBO Nº 3 4.TUBO Nº 4 5.TUBO Nº 5 6.TUBO Nº 6 REACCIONES DE IDENTIFICACION DE ANION REACCIONES: REACTIVOS: 7.TUBO Nº 7 8.TUBO Nº 8 9.TUBO Nº 9 10.TUBO Nº 10 11.TUBO Nº 11 12.TUBO Nº 12 73 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L REACCIONES DE IDENTIFICACION DE ANION REACCIONES: REACTIVOS: 1.TUBO Nº 1 2.TUBO Nº 2 3.TUBO Nº 3 4.TUBO Nº 4 5.TUBO Nº 5 6.TUBO Nº 6 7.TUBO Nº 7 8.TUBO Nº 8 9.TUBO Nº 9 10.TUBO Nº 10 11.TUBO Nº 11 12.TUBO Nº 12 74 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L BIBLIOGRAFIA [1] Nordmann, J., & Ureta, E. (1960). Análisis cualitativo y química inorgánica. [2] Skoog, D. A., West, D. M., & Holler, F. J. (1997). Fundamentos de química analítica (Vol. 2). Reverté. [3] Vogel, A. I., & Svehla, G. (1983). Química analítica cualitativa. [4] Vila O. Apuntes de clases [5] Vila O., & Quispe H, E. (2004). Guía de laboratorio Química Analítica Cualitativa 75 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Anexos En el laboratorio se calibro una pipeta graduada de 5 mL de transferencia, clase “B” como se muestra en la figura, la experiencia fue llevada a cabo por 25 estudiantes de la materia de química analítica cualitativa, debido a que el experimento se llevó a cabo en un intervalo de tiempo relativamente amplio, la experiencia considero la variación de la densidad del agua con la temperatura, finalmente se desarrollan los cálculos correspondientes para la determinación del volumen medio dispensado 𝑉̅ y la desviación estándar . No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 masa vaso pp vacio 31,82 31,82 31,83 31,83 31,84 31,83 31,84 31,84 31,83 31,85 31,84 31,83 31,83 31,84 31,83 31,83 31,84 31,84 31,84 31,83 31,83 31,82 31,84 31,83 31,84 masa vaso pp con agua 36,84 36,81 36,86 36,83 36,84 36,76 36,84 36,87 36,84 36,62 36,87 36,73 36,85 36,9 36,84 36,82 36,88 36,86 36,85 36,89 36,8 36,83 36,83 36,79 36,82 masa de agua 5,02 4,99 5,03 5 5 4,93 5 5,03 5,01 4,77 5,03 4,9 5,02 5,06 5,01 4,99 5,04 5,02 5,01 5,06 4,97 5,01 4,99 4,96 4,98 76 Texp [ºC] 17,2 18,02 densidad a Texp [g/cc] 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99886 0,99868 0,99868 0,99868 0,99868 0,99868 Volumen [cc] 5,026 4,996 5,036 5,006 5,006 4,936 5,006 5,036 5,016 4,775 5,036 4,906 5,026 5,066 5,016 4,996 5,046 5,026 5,016 5,066 4,977 5,017 4,997 4,967 4,987 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina Universidad Mayor de San Andrés Facultad Ingeniería Curso Básico Laboratorio de Química Analítica Cualitativa QMC - 106L Determinación del intervalo de confianza 𝑉𝑝𝑖𝑝𝑒𝑡𝑎 = 𝑉̅ ± 𝑧𝜎 √𝑁 Donde 𝑉̅ ∶ 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑧: 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑í𝑠𝑖𝑡𝑐𝑜 𝑧 𝜎: 𝑑𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑁: 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 Para un nivel de confianza del 95 % el valor de z es 1,96 [2], con lo cual el intervalo de confianza estimada para la pipeta: 𝑉𝑝𝑖𝑝𝑒𝑡𝑎 = 4.999 ± 1,96 ∗ 0,059 √25 𝑉𝑝𝑖𝑝𝑒𝑡𝑎 = 4.99 ± 0,02 Distribución normal - calibración pipeta 8 7 6 5 4 3 2 1 0 4,775 4,825 77 4,875 4,925 4,975 5,025 Ing. Oscar Vila - Ing. Americo Molina
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