La marcha analítica de cationes es una técnica de análisis cualitativa que permite la separación e identificación de los cationes presentes es una muestra. Consiste es una serie de pasos sistemáticos basados en reacciones químicas las cuales permiten en primer lugar separar cada catión constituyente de la muestra aprovechando ciertas propiedades particulares como la solubilidad y el ph, y en segundo lugar identificarlos mediante reacciones específicas de cada catión.

Equilibrio químico

Son pocas las reacciones químicas que solo llevan a cabo en una dirección:la mayor parte son, al menos hasta cierto punto reversibles. Al inicio de cada reacción reversible,esta se desplaza hacia la formación de productos. Tan pronto como se forman las moléculas de productos,comienza a efectuarse el proceso inverso:la formación de moléculas de reactivo a partir de moléculas de producto. Cuando se igualan las velocidades de las reacciones directa e inversa, se establece un estado de equilibrio químico y ya no cambian las concentraciones de reactivos y productos con el paso del tiempo.

Factores que afectan el equilibrio químico.

El equilibrio químico representa un balance entre las reacciones directa o inversa. En la mayoría de los casos, este balance es bastante delicado. Los cambios en las condiciones experimentales pueden perturbar el balance y desplazar la posición del equilibrio de modo que se forma mas o menos el producto deseado. Las variables que se pueden controlar experimentalmente son: concentración, temperatura, presión y volumen.

Concentración: cuando la concentración de una de las sustancias es un sistema en equilibro se cambia, el equilibrio varia de tal forma que pueda compensar este cambio.

Temperatura: la variación de equilibrio causada por un cambio en la temperatura dependerá de si la reacción tal como esta escrita es exotérmica o endotérmica.

Presión: su se aumenta la presión de un sistema en equilibrio, el equilibrio se desplazará de forma que disminuye el volumen lo máximo posible, es decir,en el sentido que alivie la presión.

Efecto del ion común

Se conoce como efecto del ion común al desplazamiento de un equilibrio iónico cuando se cambia la concentración de uno de los iones que esta implicados en dicho equilibrio debido a la presencia en la disolución que se encuentra disuelta en él.

Efecto salino

Es el efecto que se produce al agregar determinada concentración de un ion que no es común con uno de los iones de una sal, cuando ambos se encuentran en la misma solución, dando por resultado el aumento de la solubilidad.

Planteamiento del problema

Que es un catión? Que es precipitar? Como inducir la precipitación? Como preparar soluciones molares? Como identificar a los cationes del grupo IV? Que es decantar? Cómo identificar los cationes Ca,Ba y Sr del grupo IV experimentalmente?

Objetivos

Identificar los cationes del grupo IV (Ca,Ba,Sr) presentes en una muestra a través de un experimento que consistirá en la eliminación por precipitación.

Aprender a utilizar la centrifuga.

Conocer como preparar soluciones molares.

Conocer la técnica para preparar cationes

Saber que es la solubilidad.

Conocer como se forman los precipitados.

Hipótesis

Sí la marcha analítica de los cationes es una técnica cualitativa que permite la separación e identificación de los cationes presentes en una muestra, entonces, al tener reactivos con los cationes Ca,Ba, y Sr se podrán separar estos a través

Material

Matraces aforados de 10,25,50 y 100 mL

Pipetas Pasteur

Vasos de precipitados

Tubos de ensaye

Frascos goteros plásticos

Papel Parafil

Tiras indicadoras

Gradillas

Equipo

Centrifuga

Balanza analítica

Método

Solución que contenga el elemento del Grupo IV 1 mL (tubo 1)

Agregar

Agitar y calentar a 60 – 70 º C a baño maría

Centrifugar (decantar)

NH4 Cl 4 M- 10 gotas

NH4 OH- 10 gotas

(NH4)2 CO3- 10 gotas

Sólido (tubo1)

Lavar 2 veces con agua destilada caliente 10 gotas cada uno y centrifugar en

cada lavado.

Paso 42Agregar CH3COOH 6 M- 5 gotas

Agitar y disolver por completo (se puede agregar más acido o más

agua)

Paso 43Agregar NH4C2H3O2 3M – 3 gotas

K2CrO4 0.5 M- 4 gotas

Se calienta y agita 1 min en baño maría

Se enfría y centrifuga

Sólido amarillo

Paso 44Agregar HCl (concentrado) – 5 gotas

Calentar a baño maría hasta obtener un color verde.

Prueba de la flama

Solución

Paso 45Agregar NH4OH gota a gota hasta

neutralizar(NH4)2CO3 2 M- 10 gotas

Agitar

No hay precipitadoPrecipitado

Se omite paso 46,47 y 48

Centrifugar

SoluciónSólido

Solución

Paso 48

Agregar NH4OH

(NH4)2CrO4 0.3 M 15 gotas

Prueba de la flama

Lavar con 10 gotas de agua destilada caliente

Hasta obtener una solución incolora.

Sólido

Paso 47Agregar agua destilada 10 o 15 gotas

Calentar a punto de hervirPrueba de la flama

Paso 46Agregar HNO3 gota a gota

Enfriar 5 min en agua con hielo y posteriormente centrifugar

Decantar

Precipitado