CATIONES Y ANIONES. Química Analítica

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Lucas Gómez Fuentes
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1 CATIONES Y ANIONES TEMAS A DESARROLLAR 2da parte Prof. Dra. M. Cristina Vescina Aniones Introducción Generalidades Ensayos preliminares Propiedades ácidobase Propiedades rédox Reacciones de identificación Reacción con rodizonato Reacción de Griess Reacción con fluoresceína Análisis de mezclas de aniones: Nitrato nitrito Cloruro bromuro ioduro 1

2 ANIONES Análisis de aniones: es más complejo que el de los cationes porque no existe una clasificación única Causas: gran número de aniones a considerar ausencia de Rvos de precipitación verdaderamente que separen los aniones en grupos bien definidos inestabilidad de los aniones a los cambios de acidez afectan su potencial rédox pueden provocar su destrucción ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Resultado del análisis de cationes Caracteres organolépticos Reacción al medio Ensayo de aniones que liberan gases ácidos y/o con propiedades redox Ensayo de oxidantes y reductores 2

3 ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Caracteres organolépticos: color olor ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Reacción al medio: neutra alcalina Todos los aniones? HS, HSO 3 3

4 Teoría de Brønsted: aniones ANIONES neutros o básicos S 2 + H 2 O HS + HO K b1 = K w Cuanto + básico sea un anión > inestabilidad en medio acuoso K a2 Se necesita > alcalinidad para q exista como tal ANIONES CN ya se protona a ph 9.2 ph 4.3 C 2 O 2 4 HC 2 O ph H 2 C 2 O 4 La acidez necesaria para que tenga lugar la protonación depende del carácter básico de cada anión Al acidez aceptan H + transformándose: ácidos fijos o ácidos volátiles 4

5 HCO 3, HSO 3 y HS pueden actuar como ácidos o bases en sc. acuosa según la cte. que predomine HCO 3 + H 2 O H 2 CO 3 + HO K b2 = K w = 1x10 14 = 2.3 x 10 8 K a1 4.3x10 7 HCO 3 + H 2 O CO H 3 O + K a2 = x10 11 cuál será el ph de una sc. acuosa de HCO 3 Na? cuál es el equilibrio que predomina? HSO 3 + H 2 O H 2 SO 3 + HO K b2 = K w = 1x10 14 = 8.3x10 13 K a1 1.2x10 2 HSO 3 + H 2 O SO H 3 O + K a2 = 1.0x10 7 cuál será el ph de una sc. acuosa de HSO 3 Na? cuál es el equilibrio que predomina? 5

6 Aniones de ácidos polipróticos: pueden actuar como ácidos o como bases, dependiendo di d de a qué especie se enfrenten 2 HCO 3 + S 2 2 CO H 2 S HCO 3 + H + CO 2 + H 2 O ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Agregado de reactivo ác. sulfúrico: no hay cambios liberación de un gas: propiedades ácido base propiedades redox 6

7 Muestra originalmente H + descartar la presencia de aniones que generan ácidos volátiles por agregado de ácido: a temp ambiente se desprenden CO 2, SO 2, NO y NO 2 y en menor proporción HCN y H 2 S c/ calor se desprenden HCN, H 2 S y HAc ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Reactivos precipitantes: mezcla Ca 2+ Ba 2+ Ag + / H + 7

SO 3 2, S 2 O 3 2, CN, S 2, HAsO 3 2 REACCIONES CON RODIZONATO Identificación de Pb 2+ : muestra + H 2 SO 4 + lavado con

8 ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Ensayo de oxidantes y reductores Sistema I / I 3 0,54 Oxidantes: I / HCl, color azul con el almidón E 10,0 ph CrO 4 2, H 2 AsO 4, ClO 3, BrO 3, NO 2, MnO 4, ClO Reductores: I 3 / HCO 3, decoloración SO 3 2, S 2 O 3 2, CN, S 2, HAsO 3 2 REACCIONES CON RODIZONATO Identificación de Pb 2+ : muestra + H 2 SO 4 + lavado con agua + Rodizonato 2 4 g Pb 2+ + SO 4 2 PbSO 4 Identificación de Ba 2+ : sin ácido Identificación de SO 4 2 : con BaCl 2 8

MEZCLA DE NITRATO Y NITRITO Identificación y

NITRATO Y NITRITO Identificación de NO 3 reducción a

NO 2 + Zn 2+ + H 2 O reducción a amoníaco (½

2 O+8 e NH 3 +9HO Alº + 4 HO Al (HO) 4 + 3 e reacción

9 MEZCLA DE NITRATO Y NITRITO Identificación y cuantificación de NO 2 : Reactivo de Griess MEZCLA DE NITRATO Y NITRITO Identificación de NO 3 reducción a nitrito (½ HAc) y reacción de Griess NO 3 + Znº + 2 H + NO 2 + Zn 2+ + H 2 O reducción a amoníaco (½ fuertemente alcalino) y reacción con Nessler NO 3 +6 H 2 O+8 e NH 3 +9HO Alº + 4 HO Al (HO) e reacción del anillo pardo : con H 2 SO 4 cc Cuantificación sólo en caso de usar Griess 9

10 MEZCLA DE NITRATO Y NITRITO 1) Investigación de nitrito con Griess 2) Eliminación de nitrito: NH 4+ + NO 2 N H 2 O Otros: ác.sulfámico, azida sódica 3) Investigación de nitrato transf NO 3 NO 2 y luego Griess transf NO 3 NH 3 y luego Nessler E (v) OXIDACION SELECTIVA DE LOS HALUROS ph Eº MnO 4 /Mn 2+ = 1.50 v Eº = ph Cl 2 /Cl (1.36v) Br 2 /Br (1.08v) 0.5 I 2 /I (0.53v) a ph 5 MnO 4 oxida solamente al I a ph 2.5 también al Br a ph 0 al Cl 10

11 OXIDACION SELECTIVA DE LOS HALUROS Para investigar los 3 haluros en mezcla oxidación selectiva con MnO 4 cambiando el ph ½ regulado Ac /HAc ph 5 2 I I 2 + 2e ½ HAc cc ph Br Br 2 + 2e ½ H 2 SO 4 ph 0 2 Cl Cl 2 + 2e Identif. del I 2 Cl 3CH, Cl 4C violeta éter, acetato de etilo amarillo Identif. del Br 2 Cl 3 CH amarillo anaranjado fluoresceína Identif. del Cl 2 Br/fluoresceína otolidina Identificación de bromuro Rvo Liberador: AcH/KMnO 4 Rvo Revelador: Fluoresceína MnO 4 + 8H + + 5e 2Br 4 Mn 2+ 4H 2 O Br 2 + 2e 11

12 Identificación de cloruro Rvo Liberador: H 2 SO 4 /KMnO 4 Rvo Revelador: ld KBr Fluoresceína MnO 4 + 8H + + 5e 2Cl 2Br Br 2 + 2e Cl 2 + 2e 2Cl Mn 2+ 4H 2 O Cl 2 + 2e Identificación de ioduro ioduro: actúa como catalizador Reactivos: Ce 4+ y AsO 3 H 2 2 (Ce 4+ + e Ce 3+ ) 3I I 3 + 2e AsO 3 H 2 + H 2 O AsO 4 H H e 2e + I 3 3I 12

13 BIBILOGRAFÍA Guía de Trabajos Prácticos, Cátedra de Cualitativa, Burriel Martí F., Lucena Conde F., Arribas Jimeno S., Hernández Méndez J. 15 a edición, Ed. Paraninfo, 1994 Fundamentos de, Skoog D., West D., Holler J., Crouch S., 8 va edición, Ed. Thomson, Preguntas...? 13

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