ANALISIS CUALITATIVO DE CATIONES

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1 ANALISIS CUALITATIVO DE CATIONES Olimpiada Veracruzana de Química 1

2 Dividimos a los cationes en 5 grupos: Reactivo 1 er Grupo Pb +2, Ag + y Hg HCl 2º Grupo Hg +2, Cu +2, Cd +2, Bi +3, As +3, As +5, Sb +5, Sb +3, Sn +2, Sn +4. H 2 S 3 er Grupo Fe +3, Al +3, Cr +3, Ti +2, NH 4 OH/ NH 4 Cl A UO +2 2, otros. ph = 9 (del aluminio) B Zn +2, Co +2, Ni +2, Mn +2 (del Zn) 4º Grupo Ca+ 2, Sr+ 2, Ba +2 Carbonato de amonio a 5º Grupo (soluble) Mg +2, cationes alcalinos y amonio. ph = 9 Primer Grupo Plata AgCl AgCl (s) + 2 NH 4 OH [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl (ac) Redisolución de AgCl 2 AgCl (s) + Na 2 S 2 O 3(ac) Ag 2 S 2 O 3 en exceso de tiosulfato se forma complejo. AgBr AgI Ag 2 S Crema (blanco amarillento). Ag CN [Ag(CN) 2 ] 2 Ag + + NaOH Ag 2 O (s) Café claro 2 Ag + + CrO 4 2 Ag 2 CrO 4(s) Rojo ladrillo Plomo Sus sales son incoloras e insolubles en agua (excepto aquellas en las que el anion siempre es soluble como el nitrato). Pb HCl PbCl 2(s) cristalino, soluble en agua caliente. Olimpiada Veracruzana de Química 2

3 PbS (s) Pb(OH) 2(s) Pb(OH) 2(s) + NaOH (exceso) Na 2 PbO 2 Plumbito de sodio PbSO 4(s) PbCrO 4(s) PbI 2(s) Mercurio Dos tipos de sales: mercurosas (Hg 2 +2 ) y mercúricas (Hg +2 ). Mercurosas: Hg 2 Cl 2 Hg H 2 S HgS + Hg El HgS es negro. Hg NaOH Hg 2 O Hg 2 I 2 Verde olivo Mercúricas HgS HgO HgI HgCrO 4 Café Rojo Rojo Segundo Grupo Precipitan en soluciones ácidas y calientes. Bismuto Se disuelve en HNO 3, sus sales son blancas. Bi 2 S 3 Bi(OH) 3 Café Olimpiada Veracruzana de Química 3

4 Bi 2 (CO 3 ) 3 Bi 2 (Cr 2 O 7 ) 3 BiI 3, soluble en exceso de reactivo Cobre Presenta dos óxidos: Cu 2 O Rojo y CuO Forma sales cúpricas y cuprosas: Cuprosas: blancas o amarillas, inestables en agua, pasan a sales cúpricas. Cúpricas: azules o verdes cuando están hidratadas, anhidras son blancas, amarillas o rojas. El Cu +2 en agua es azul. El CuCl 2 en agua puede ser verde (si la solución está concentrada) o azul (solución diluida). La mayoría de las sales de cobre son solubles en agua. CuS Cu(OH) 2 Azul gelatinoso El Cu +2 en NH 3 forma un complejo azul intenso: Cu NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 Azul intenso Cu I CuI 2. CuI 2 CuI + ½ I 2 Cu I CuI + ½ I 2 Reacción muy importante en la determinación indirecta de cobre. Cadmio Sus sales son blancas y solubles. CdS Cd(OH) 2 canario Olimpiada Veracruzana de Química 4

5 Arsénico Los óxidos de arsénico son anfóteros, reaccionan con ácidos para formar sales arsenosas o arsenicas y con bases forman arsenitos y arseniatos. As 2 S 3 Tercer Grupo Precipitan en medio amoniacal, con sulfuro de amonio y en presencia del cloruro de amonio. Hierro Forma sales ferrosas que son blancas en condiciones anhidras y verdes cuando están hidratadas, también forma sales ferricas. Fe +2 FeS FeCl 2 Fe(OH) 2 FeCO 3 soluble Fe CN Fe(CN) 2 Fe(CN) CN [Fe(CN) 6 ] 4 Fe +3 Fe 2 S 3 Fe NH 4 OH Fe(OH) 3 Café Fe +3 + [Fe(CN) 6 ] 4 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 Azul de Prusia Fe SCN Fe(SCN) 3 Rojo sangre Olimpiada Veracruzana de Química 5

6 Cromo Forma tres clases de sales: las cromosas (II) que son inestables, las cromicas (III) y cromatos (VI). Cr +3 verde en solución Cr OH Cr(OH) 3 Verde Cromatos Los cromatos son amarillos y los de los metales alcalinos son insolubles en agua. Los dicromatos son rojonaranja, el dicromato en solución es naranja, la gran mayoría de los dicromatos son solubles en agua. Tanto los cromatos como los dicromatos son oxidantes muy fuertes. 2 CrO Cr 2 O 7 naranja Esto pasa en ácido concentrado PbCrO 4 Ag 2 CrO 4 BaCrO 4 Rojo ladrillo Aluminio Sus sales son blancas, casi todas solubles en agua. El Al 2 O 3 es anfótero por que se disuelve en ácido para dar sales de aluminio y en álcalis da aluminatos solubles. Al OH Al(OH) 3 gelatinoso Al(OH) 3 + OH Al(OH) 4 2 H 2 O + AlO 2 (aluminato) Al(OH) 4 + CO 2(g) Al(OH) 3 + HCO 3 Tercer Grupo B Precipitan como sulfuros en medio alcalino a ph = 9: son el Ni +2, Co +2, Zn +2 y Mn +2. Cobalto Forma sales cobaltosas (II) y cobalticas (III), estas últimas son muy inestables. Las sales de Co +2 son soluble en agua y en forma cristalina son rosas y anhidras son azules. El Co +2 en solución es rosa. Olimpiada Veracruzana de Química 6

7 CoS Co(OH) 2 Azul verdoso Níquel Forma sales divalentes, la mayoría de sus sales son verde pálido. El Ni +2 en disolución es verde pálido. NiS Ni(OH) 2 Verde claro gelatinoso Manganeso Tiene diversos tipos de sales: manganosas (II), manganicas (III), manganitos (IV), manganatos (VI) y permanganatos (VII). Manganatos Permanganatos verde violeta MnO 4 Violeta MnO 2 MnS Mn +2 Incoloro Café Verde gelatinoso Zinc Se disuelve en ácidos con desprendimiento de H 2. Es anfótero, con los ácidos da sales y con las bases de zincatos. El Zn +2 en solución es incoloro. ZnS Zn(OH) 2 gelatinoso Cuarto Grupo Precipitan como carbonatos Bario Sus sales son blancas. Ba(OH) 2 Olimpiada Veracruzana de Química 7

8 BaCO 3 BaC 2 O 4 BaCrO 4 BaCr 2 O 7 BaSO 4 Las sales de Ba +2 dan a la flama verde tierno. Estroncio Sus sales son blancas Sr(OH) 2 SrCO 3 SrC 2 O 4 SrSO 4 SrCrO 4 coposo Las sales de Sr +2 dan a la flama rojo carmin. Calcio Sus sales son blancas Ca(OH) 2 CaCO 3 CaC 2 O 4 CaSO 4 CaCrO 4 Las sales de Ca +2 dan anaranjado a la flama. Olimpiada Veracruzana de Química 8

9 Quinto Grupo Sales solubles Magnesio Tiene algunas sales insolubles como: Mg(OH) 2 MgCO 3 MgC 2 O 4 gelatinoso Sodio Sus sales son blancas, colorean la llama de amarillo intenso. Potasio Dan a la llama coloración violeta. Amonio Sus sales son blancas, solubles en agua y volátiles con descomposición. Δ NH NaOH NH 3 + H 2 O NH 3 + papel tornasol rojo azul NH 3 + HCl NH 4 Cl 4 NH 3 + Cu +2 [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 Color azul intenso Olimpiada Veracruzana de Química 9