Procedimiento para la Identificación de Cationes en Química

Los cationes del primer grupo son **Ag+**, **Hg2**+, **Pb2**+, **Ti+**. Los cloruros de estos cationes son poco solubles. Se coloca la solución y se le agrega **HCl 3F**, el cual es el reactivo precipitante del grupo que ayuda a producir la precipitación de todos los cloruros.
Si la precipitación es completa, se le agrega una gota de solución de **HCl 3F** en exceso y se formarán **AgCl**, **Hg2Cl2**, **PbCl2**, **TiCl** (blancos).
– La gota de **HCl 3F** en exceso es para disminuir la solubilidad de los cloruros por efecto del ion común.
– Si el exceso es muy grande, pueden formarse los iones complejos solubles (que no nos serviría).
– Se elimina el líquido sobrenadante, se lava el precipitado 2 veces con **HCl 0.1F**.
– Luego se añade agua destilada y se calienta a baño maría para disolver los cloruros de **Pb** y **Ti** (**PbCl2** y **TiCl**), los cuales son mucho más solubles en caliente que en frío.
– Se centrifuga y se guarda el líquido que contiene **Pb** y **Ti**, y como precipitado queda el **AgCl** y **HgCl2**.
– Al precipitado **AgCl** y **Hg2Cl2** se le agrega **NH3 6F**, lo cual hace precipitar el amino cloruro mercurioso que tiene un color negro, así podemos reconocer el ion mercurioso.
– El **AgCl** se disolverá dando un ion complejo argento diamino:
**AgCl + 2NH3 → Ag(NH3)2 + Cl**
– Reconocimiento de **Ag+**: se toma una gota de la solución que contiene (**AgCl** y **Hg2Cl2**), se agrega en un vidrio de reloj y se le pone 1 gota de **HNO3 6F**. Si el medio es ácido, se obtiene **Ag** como precipitado; si no, se le sigue agregando **HNO3 6F** hasta comprobar su acidez.
**Ag(NH3)2 + H+ + Cl → AgCl + NH4+**
– A la solución de **Pb2+** y **Ti** se le agrega **sc de KI**, ya que los yoduros son más insolubles que los cloruros, precipitarán de color amarillo y solo al dejar enfriar la solución.
– Se lava el precipitado con agua destilada y al residuo se le agrega **Na2S2O3 2F** (tiosulfato de sodio). El **PbI2** se disuelve formando el complejo **[Pb(S2O3)2]2-**. Se centrifuga y se separa el **Pb** para reconocerlo y el **Ti** queda como precipitado.
– Reconocimiento de **Pb2+**: se lleva una gota a un vidrio de reloj y se agrega 1 gota de **K2CrO4 0.5F**. Si hay **Pb2+**, se formará **PbCrO4** (amarillo).
**[Pb(S2O3)2]2- + K2CrO4 → K2S2O3 + PbCrO4 (amarillo)**
– Reconocimiento de talio: se somete al precipitado de **Ti** al ensayo de coloración de la llama y al análisis espectroscópico.

Los cationes del segundo grupo son aquellos sulfuros insolubles en medio ácido de **HCl 0.3F**: **Hg+, Pb2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+, As3+, As5+, Sn2+, Sn4+, Sb3+, Sb5+, Mo6+.**
Con el tratamiento de **H2S**: **HgS, PbS2, CuS, CdS, Bi2S3, As2S3, As2S2, SnS, Sn2S2, Sb2S3, Sb2S2, MoS3.**
– Se coloca la solución del primer grupo, esta se encuentra ácida, por lo cual se neutraliza con **NH4OH 6F**. Se agrega **HCl** concentrado (12F) tal que al diluir la solución nos quede una concentración de **0.3F** en **HCl**.
– Se calienta la solución a baño maría hasta que se alcance el punto de ebullición. Se pasa por **H2S** o **H3CCNH2** hasta que se produzca la precipitación total. La temperatura favorece la precipitación de los sulfuros y evita que pasen a estado coloidal. Después se agrega agua destilada caliente hasta los 10 ml. Se pasa nuevamente por **H2S** para asegurar la precipitación total. La concentración será de **0.3F**, lo que permitirá la precipitación completa de **CdS, PbS** y **SnS2**, que a menor acidez no precipitan totalmente.
– El precipitado está impurificado con los cationes del grupo siguiente, por lo cual se lava 2 veces con **NH4NO3 al 5% P/V** saturado con **H2S**. Los sulfuros tienen tendencia a pasar a estado coloidal, por lo cual se le agrega **H2S2** para que flocule los coloides. El líquido de lavado tiende a disminuir la solubilidad por efecto del ion común y evitar así que parte de los sulfuros se oxiden a sulfatos, que son solubles.
– Separación de los cationes del primer subgrupo (**Hg, Pb2+, Cd2+, Cu2+, Bi3+**):
– A la solución se le agrega polisulfuro de amonio **[(NH4)2Sx]** y se calienta (no debe llegar a ebullición). Esto hace que los cationes del segundo subgrupo se disuelvan.
– Luego se centrifuga y se separa el líquido sobrenadante; quedarán los del segundo subgrupo, el cual analizaremos más adelante.
– El precipitado (primer subgrupo) se lava una vez con **NH4OH al 5% P/V** y saturado en **H2S**.
– Reconocimiento: se agrega sobre el precipitado **HNO3 2F**, se agita para que todos los sulfuros se disuelvan, excepto el de mercurio, el cual se centrifuga y el líquido sobrenadante queda **Pb2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+** (este se guarda). El precipitado de **HgS** se lava con agua destilada + **HNO3** concentrado y **HCl** concentrado, formándose agua regia. Se calienta a baño maría hasta la disolución del precipitado.

Se calienta para eliminar el agua regia en exceso y luego se deja enfriar y se mezcla con agua destilada para disolver bien el **HgCl2**.
– Reconocimiento del **Hg**: se coloca una gota de la solución en un vidrio de reloj + **SnCl2 0.1F**. Si hay **HgCl2**, se formará un precipitado blanco y luego se oscurece para formar **Hg0** por acción reductora de **SnCl2**.
**HgCl2 + Sn2+ → HgCl2 + Sn4+ + Cl**
**HgCl2 + Sn2+ → Hg0 + Sn4+ + Cl**

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