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Marcha Analítica de los Aniones del 2do, 3er y 4to grupo 1. Objetivos: Realizar el procedimiento experimental para separar los aniones del 2do, 3er y 4to grupo, cada grupo en una muestra diferente. 2. Fundamento teórico PRECIPITADO [ZnS; Zn 2 Fe(CN) 6 ; Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ] Al precipitado constituido por ZnS; Zn 2 Fe(CN) 6 ; Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2 , se le adiciona ácido clorhídrico para generar la disociación del ferrocianuro de zinc y el ferricianuro de zinc, mientras que el sulfuro de zinc sufre una descomposición, dando sulfuro de hidrógeno gaseoso, así: ZnS + 2 H + = Zn 2+ + H 2 S (g) Este gas evoluciona y reacciona en el papel de filtro que está humedecido con una solución acuosa de acetato de plomo, generándose lo siguiente: H 2 S + Pb(CH 3 COO) 2 = 2 CH 3 COOH + PbS (s) , éste precipitado es color negro. La solución obtenida después de centrifugar y decantar, contiene iones ferrocianuros y iones ferricianuros y iones zinc. 1ra Parte de la solución Al agregar solución acuosa de cloruro férrico, el ión ferrocianuro reacciona así: 3 Fe(CN) 6 4– + 4 Fe 3+ = Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3(s) precipitado de color azul, que se denomina azul de Prusia 2da Parte de la solución

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Page 1: Aniones 2

Marcha Analítica de los Aniones del 2do, 3er y 4to grupo

1. Objetivos:

Realizar el procedimiento experimental para separar los aniones del 2do, 3er y 4to grupo, cada grupo en una muestra diferente.

2. Fundamento teórico

PRECIPITADO [ZnS; Zn2Fe(CN)6; Zn3[Fe(CN)6]2]

Al precipitado constituido por ZnS; Zn2Fe(CN)6; Zn3[Fe(CN)6]2, se le adiciona ácido clorhídrico para generar la disociación del ferrocianuro de zinc y el ferricianuro de zinc, mientras que el sulfuro de zinc sufre una descomposición, dando sulfuro de hidrógeno gaseoso, así:

ZnS + 2 H+ = Zn2+ + H2S(g)

Este gas evoluciona y reacciona en el papel de filtro que está humedecido con una solución acuosa de acetato de plomo, generándose lo siguiente:

H2S + Pb(CH3COO)2 = 2 CH3COOH + PbS(s), éste precipitado es color negro.

La solución obtenida después de centrifugar y decantar, contiene iones ferrocianuros y iones ferricianuros y iones zinc.

1ra Parte de la soluciónAl agregar solución acuosa de cloruro férrico, el ión ferrocianuro reacciona así:

3 Fe(CN)64–

+ 4 Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3(s) precipitado de color azul, que se denomina azul de Prusia

2da Parte de la soluciónAl agregar solución acuosa de sulfato ferroso, el ión ferricianuro reacciona así:

2 Fe(CN)63–

+ 3 Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2(s) precipitado de color azul, que se denomina azul de Turnbull

PRECIPITADO [AgCl; AgBr; AgI]Al agregar a este precipitado mezcla, la solución acuosa de hidróxido de amonio, sólo se disuelve el cloruro de plata, así:

AgCl(s)+ 2 NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl–

A ésta solución acuosa se le adiciona ácido nítrico hasta acidez, produciendo nuevamente el precipitado de cloruro de plata:

Page 2: Aniones 2

Ag(NH3)2+ + Cl– + 2 H+ = 2 NH4

+ + AgCl(s) de color blanco

Que confirma la presencia del ión Cl–.

PRECIPITADO [AgBr; AgI]Al agregar sulfuro de amonio, a este precipitado mezcla, se produce lo siguiente:

2 AgBr(s) + S2– = 2 Br– + Ag2S(s), que es de color negro

2 AgI(s) + S2– = 2 I– + Ag2S(s), que es de color negro

A este precipitado negro de sulfuro de plata se le centrifuga y decanta la solución.

El precipitado se descarta.

A la solución acuosa que contiene los iones bromuro, iones ioduro y en exceso iones sulfuro, se le adiciona nitrato de zinc, para eliminar estos iones sulfuros:

S2– + Zn2+ = ZnS(s) que es de color blanco

Se centrifuga y decanta esta solución, descartando el precipitado de ZnS.

Esta solución acuosa que contiene los iones bromuro y iones ioduro, se le adiciona tetracloruro de carbono, que por su mayor densidad y su carácter apolar se va al fondo del tubo de ensayo, luego al adicionar agua de cloro (que es cloro molecular gaseoso disuelto en agua pura) con agitación vigorosa, se produce en primera instancia, el proceso redox:

2 I– + Cl2 = Cl– + I2 Eº = +0,8238 V

En donde el yodo molecular al disolverse en el agua se torna de color te cargado y que por la agitación vigorosa con el tetracloruro de carbono, la fase líquida que está al fondo, se torna de color púrpura, que demuestra la presencia del yodo molecular en tetracloruro de carbono, que fue en su inicio ión ioduro.

Al continuar la adición de agua de cloro, también con agitación vigorosa, se produce lo siguiente:

2 Br– + Cl2 = Cl– + Br2 Eº = + 0,271 V

En donde el bromo molecular al disolverse en el agua se torna de color te cargado y que por la agitación vigorosa con el tetracloruro de carbono, la fase líquida que está al fondo, se torna de color naranja, que demuestra la presencia del bromo molecular que fue en su inicio ión bromuro.

Los potenc. estándar de reducción (en V) a –1 del Cl2; I2 y Br2: +1,3583; +0,5345 y 1,087.

Determinación del ión acetato (CH3COO – ).- La reacción del ión acetato con el ácido sulfúrico en presencia de alcohol etílico, se representa según las siguientes ecuaciones químicas:

CH3COO– + H2SO4. = HSO4– + CH3COOH

Page 3: Aniones 2

C2H5OH + CH3COOH = H2O + CH3COOC2H5, el acetato de etilo es un éster de olor agradable a frutas, que caracteriza al ión acetato.

Determinación del ión permanganato (MnO4– ).-

En principio el ión permanganato en medio acuoso es de color púrpura.

Al agregar el sulfato de fierro (II) heptahidratado, éste se disuelve dando iones ferrosos (color verdoso débil) que con los iones permanganatos reaccionan así:

MnO4– + 5 Fe2+ + 8 H+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

Siendo los iones manganosos en medio acuoso de débil color rosado, mientras que los iones férricos son de color amarillento en medio acuoso, indicador final de que lo que teníamos al comienzo era ión permanganato.

Determinación del ión nitrato (NO3– ).-

La eliminación de cromatos se realiza adicionando acetato de plomo, así:

(CH3COO)2Pb + CrO42– = 2 CH3COO– + PbCrO4(s) de color amarillo.

Que se elimina centrifugando y decantando.

La eliminación de halógenos se realiza adicionando solución de sulfato de plata, así:

Cl– + Ag+ = AgCl(s) de color blanco en este caso, amarillento para el caso de bromuro de plata y yoduro de plata, que se separan por centrifugación y decantación.

También se eliminan los iones cromato con el sulfato de plata, así:

CrO42– + 2 Ag+ = Ag2CrO4(s) de color amarillo

La solución obtenida luego de la centrifugación y decantado, se usa para la identificación del ión nitrato se realiza por medio del ión ferroso en ácido sulfúrico, así:

3 Fe2+ + 4 H+ + NO3– = 3Fe3+ + NO + 2 H2O

Fe2+ + NO = Fe(NO)2+, que es éste último el que presenta color marrón.

Page 4: Aniones 2

Pictogramas de seguridad de algunos reactivos usados en la práctica de laboratorio

1. Nitrato de plata

Formula molecular : AgNO3

Peso molecular: 169.87 g/mol

Propiedades físico-químicas:

- Color: Incoloro o blanco.- pH (1% en sol. H2O): 6 – 7- Punto de fusión: 212 °C- Temperatura de descomposición: 440 °C- Gravedad específica: 4.35- Solubilidad en agua: 122 g/100 mL a 0 °C

2. Ácido sulfúrico

Formula molecular : H2SO4

Peso molecular: 98.08 g/mol

Propiedades físico-químicas:

- Color: Incoloro.- pH (1% en sol. H2O): ácido.- Punto de fusión: 10.36 °C (100% pureza)- Temperatura de descomposición: 440 °C- Gravedad específica: 1.84- Solubilidad en agua: El ácido sulfúrico es soluble en agua con liberación

de calor. Soluble también en alcohol etílico.

3. Ácido clorhídrico

Formula molecular : HCl

Peso molecular: 36.5 g/mol

Propiedades físico-químicas:

- Color: Incoloro a amarillo pálido. - pH (1% en sol. H2O): ácido.- Punto de fusión: -62.25 °C (20.69% en agua)

Page 5: Aniones 2

- Punto de ebullición: 108 °C a 760 mmHg (20.22 % en agua)- Gravedad específica: 1.1 (20% a 22% en agua)- Solubilidad: Soluble en agua fría, éter dietílico.

4. Ácido nítrico

Formula molecular : HNO3

Peso molecular: 63,01 g/mol

Propiedades físico-químicas:

- Color: Incoloro.- pH (1% en sol. H2O): Ácido.- Punto de fusión: -41.6 °C (10% en agua)- Punto de ebullición: 82.6 °C (10% en agua)- Gravedad específica: 1.02

Solubilidad en agua: Fácilmente soluble en agua fría.

6. Tetracloruro de carbono

Formula molecular : CCl4

Peso molecular: 83 g/mol

Propiedades físico-químicas:

- Color: Incoloro.- Punto de fusión: -23.0 °C- Punto de ebullición: 76.54 °C - Gravedad específica: 1.594- Umbral de olor: 50 ppm- Presión de vapor: 91.3 mmHg (a 20°C)

Solubilidad en agua: Fácilmente soluble en agua fría.

5. Sulfuro de amonio

Formula molecular : (NH4)2S

Peso molecular: 68 g/mol

Page 6: Aniones 2

Propiedades físico-químicas:

- Color: amarillo claro- Olor: huevos podridos- Punto de ebullición: 100.4 °C - Gravedad específica: 1.04- Presión de vapor: 2.3 kPa (20 °C)

Solubilidad en agua: Fácilmente soluble en agua fría.