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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
LUISA RODRIGUEZ REYESTERCER SEMESTRE
GRUPO N° 4AÑO LECTIVO2014 - 2015
I. TEMA: IDENTIFICACION DE CATIONES DEL GRUPO 3A
II. OBJETIVOS: Determinar mediante reacciones y solubilidad de compuestos como conocimiento previo a la identificación de cationes del grupo 3.Comprobar las diferentes solubilidades y reacciones que pueden formar los compuestos que poseen los cationes del grupo 3 (Al+3 - Cr+3 – Fe+2 – Fe+3).
III. MARCO TEÓRICO:
El aluminio es el elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones, especialmente en aeronáutica; sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio. El aluminio es un metal ligero, blando pero resistente, de aspecto gris plateado. Su densidad es aproximadamente un tercio de la del acero o el cobre, es muy maleable y dúctil y apto para el mecanizado y la fundición. Debido a su elevada actividad química se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación proporcionándole resistencia a la corrosión y durabilidad.
El cromo es un elemento químico de número atómico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cr. Es un metal que se emplea especialmente en metalurgia. El cromo es un metal de transición muy duro y frágil, gris plateado y brillante. Es muy resistente a la corrosión. Su estado de oxidación más alto es el +6, aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 son poco frecuentes, mientras que los estados más estables son +2 y +3. También es posible
obtener compuestos en los que el cromo presente estados de oxidación más bajos, pero son bastante raros.
El hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos. Se simboliza como Fe. Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5%, y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de afino para eliminar las impurezas presentes. Fundamentalmente se emplea en la producción de aceros, consistentes en aleaciones de hierro con otros elementos, tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición o hierro fundido.
IV. EQUIPO:
V. REACTIVOS:
MaterialesCantid
adPipetas de 10 mL 2
Pipetas de 5 mL 4
Tubos de ensayo 1Vaso de precipitación
1
Tubos de centrífuga
6
Centrífuga 1
Lápiz graso 1
Agitador 1Capsula de porcelana
1
SustanciasConcentraci
ónÁcido clorhídrico 3 M
Aluminon ------Cloruro de Aluminio
50 mg Al+3/ mL
Cloruro de Cromo50 mg Cr+3 / mL
Sulfato Ferroso 50 mg +3/mLHidróxido de Amonio
3 M
Acetato de Amonio -----Hidróxido de Potasio
6 M
Peróxido de Hidrogeno
-----
Hidróxido de sodio 2 M
Thioacetamida 5%
Cloruro de Amonio Cl(NH4)
Sulfato de Amonio S(NH4)2
Identificación del Aluminio
(+3)
NaOH/ KOH
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de solucion
muestra (50 mg Al+3/mL).
Adicionar 0,5 ml del reactivo Hidroxido de sodio
o potasio (NaOH/ KOH).
Observar que precipita de color blanco como
Hidroxido de Aluminio Al(OH)3
Adicionar un exceso de NaOH o KOH para obtener
el ion Aluminato Al(OH)4.
H2S
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Al+3/mL).
Llevar a la sorbona y colocarlo a BM y
adicionar la Thioacetamida.
Observar que se forma Hidroxido de Aluminio Al(OH)3 e Hidroxido de
Amonio NH4OH.
NH4OH
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Al+3/mL).
Adicionar 0,5 mL de Hidroxido de Amonio
NH4OH.
Observar que precipita de color blanco como Hidroxido de Aliminio
Al(OH)3.
Adicionar Acido Clorhidrico HCl 3M para
comprobar la solubilidad.
Aluminon
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Al+3/mL).
Adicionar 1 mL de H2O dest. más 1 gota de Acetato de Amonio
(CH3COONH4).
También adicionar 2 gotas de Aluminon mas 1
mL de Hidroxido de Amonio (NH4OH).
Llevar a BM por 1 min. y observar que se forma una laca de color roja o
rosada que da positivo a Aluminio (Al+3)
VI. PROCEDIMIENTO :
Identificación del Cromo
(+3)
NH4OH
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Cr +3/mL).
Adicionar 0,5 ml del reactivo de Hidroxido de
Amonio (NH4OH 3M).
Observar que precipita como Hidroxido Cromico
[Cr(OH)3].
Adicionar Acido Clorhidrico dil. (HCl 3M) pobrar la solubilidad obteniendo Cloruro Crómico (CrCl3).
Al Hidroxido Cromico (Cr(OH)3), adicionar un
exceso de Hidroximo de Amonio (NH4OH)
Observar como se forma el Ión Cromito [Cr(OH)4] de
color verde.
Na(OH)/ K(OH)
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Cr +3/mL).
Adicionar 3 gotas de Hidroxido de Sodio o
Potasio (NaOH - KOH) y luego un exceso del
mismo.
Se forma el Hidroxido de Cromo III [Cr(OH)3],
colocarlo en una capsula.
Adicionar 1mL de H2O dest. más 1mL de Peroxido
de Hidrogeno (H2O2), calentar hasta formar una
solución amarilla.
Enfriar, llevar a un tubo y agragar 2 gotas de Cloruro de Bario (BaCl2), observar el precipitado amarillo de Cromato de Bario (BaCrO4)
H2S
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de
solucion muestra (50 mg Cr +3/mL).
Adicionar 1mL de H2O dest. más 1 gota de Cloruro de
Amonio (ClNH4) al 5%.
Luego agregar 10 gotas de Sulfuro de Amonio
[S(NH4)2], observar y agitar.
Se obtiene Hidroxido Cromico [Cr(OH)3] de color
verde.
VII.
GRÁFICOS :
Identificación del Hierro (+2,
+3)
NaOH/ KOH
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de solución muestra
(50 mg Fe++/mL - 50 mg Fe+3/mL).
Adicionar 5 gotas del reactivo Hidroxido de Sodio o
Potasio (NaOH / KOH).
Observar que precipita de color blanco para el
Hidroxido Ferroso Fe(OH)2 y de color pardo rojizo para Hidroxido Ferrico Fe(OH)3.
Adicionar Acido Clorhidrico HCl 3M para probar la
solubilidad y observar que se vuelven incoloras.
H2S
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de solución muestra
(50 mg Fe++/mL - 50 mg Fe+3/mL).
Agregar 1mL de H2O dest. más 10 gotas de Sulfuro de Amonio S(NH4)2 y agitar.
Observar que se forma un precipitado de color negro
tanto para el Sulfuro Ferroso (FeS) como para el Sulfuro
Ferrico (Fe2S3).
SCNNH4 1M
En un tubo de ensayo agregar 5 gotas de solución muestra
(50 mg Fe++/mL - 50 mg Fe+3/mL).
Agregar 5mL de H2O dest. más 1 gota de Acido
Clorhidrico 3M y 5 gotas de Sulfocianuro de Amonio
(SCNNH4) 1M.
Agitar y observar que con el Hierro (+2) no reacciona.
Pero con el Hierro (+3) se forma el Hexasulfociano
Ferriato Ferrico [ Fe (SCN)6] Fe de color rojo sangre.
Gráfico N°1.- Identificación de Hierro Grafico N°2.- Identificación del Aluminio
(Lab. Quimica Analitica II) (Lab. Quimica Analitica II)
Gráfico N°3.- Identificación del Cromo Gráfico N°4.- Identificación del Cromo
(Lab. Quimica Analitica II) (Lab. Quimica Analitica II)
VIII. REACCIONES:
Aluminio (+3)
NH4OH.-
Al+3 + 3 NH3 + 3 H2O ↔ Al(OH)3 ↓blanco/gelatinoso + 3 NH4
Al(OH)2 ↓ + 3 H+ ↔ Al+++ + 3 H2O
Al(OH)3 ↓ + OH - ↔ [Al (OH)4]- ion aluminato/ incoloro
NaOH/ KOH.-
Al+3 + 3 OH- ↔ Al(OH)3 ↓blanco/gelatinoso + 3 H+ ↔ Al+++ + 3 H2O
Al (OH)3 ↓ + exceso OH- ↔ [Al (OH)4]- ion aluminato/incoloro
H2S.-
Al+3 + H2S ↔ Al(OH)3 SI ↓ + NH4OH
Aluminon.-
Al+3 + ½ 3 NH3 + 3 H2O + Aluminon ↔ Al(OH)3 ↓ laca/roja + 3 NH4
+
Cromo (+3)
NH4OH.-
Cr+3 + 3 NH3 + 3 H2O ↔ Cr (OH)3 ↓verde grisáceo/gelatinoso + 3 NH4
+
Cr(OH)3 ↓ + 3 H+ ↔ Cr +3 + 3 H2O
Cr (OH)3 ↓ + OH- ↔ [Cr (OH)4]– ion cromito/sol verde
NaOH/ KOH.-
Cr+3 + 3 OH- ↔ Cr(OH)3 ↓verde grisáceo/gelatinoso (anfótero)
Cr (OH)3 ↓ + 3 H+ ↔ Cr+3 + 3 H2O
Cr (OH)3 ↓ + exceso OH- ↔ [Cr(OH)4]– ion cromito/solución verde
[Cr (OH)4]– solución/verde + calentamiento ↔ Cr (OH)3 ↓ reprecipita/verde
[Cr (OH)4]– sol/verde + H2O2 + calor ↔ CrO4= sol. amarilla
CrO4= + Ba++ ↔ BaCrO4 ↓ amarillo
H2S.-
Cr+++ + S = ↔ 1/2 NH3 NH4Cl 5% Cr(OH)3 ↓verde grisaceo/gelatinoso
Hierro (+2, +3)
Na(OH)/ KOH.-
Fe+2 + 2 OH- ↔ Fe(OH)2 ↓blanco + O2 ↔ Fe(OH)3 ↓pardo/rojizo
Fe+2 + 2 NH3 + 2 H2O ↔ Fe(OH)2 ↓blanco + NH4+
FeOH)2 ↓blanco + 2H+ ↔ Fe++ + 2 H2O
Fe+++ + 3 OH ↔ Fe(OH)3 ↓pardo/rojizo + 3H+ ↔ Fe+++ + 3 H2O
Fe+++ + 3 NH3 + 3 H2O ↔ Fe(OH)3 ↓ pardo/rojizo + 3 H2O
2 Fe(OH)3 ↓pardo/rojizo + calor ↔ Fe2O3 ↓ negro + 3 H2O
H2S.-
Fe+2/Fe+3 + S= ↔1/2 NH3 ClNH4 5% FeS↓/ Fe2S3↓/ negros + H+ ↔ Fe+2/Fe+3 + H2S↑
NH4SCN 1M.-
Fe++ + 6SCN - ↔ no reacciona
Fe+++ + 6 SCN - ↔ 1/2 HCl [ Fe (SCN)6] Fe color rojo/sangre
IX. OBSERVACIONES:
El ensayo del cromo con hidróxido de sodio no nos salió porque al parecer el peróxido estaba caducado.
Las pinzas del laboratorio están muy viejas por lo que al querer sacar un tubo de ensayo del BM la pinza no funciono y el tubo se rompió
X. CONCLUSIONES:
Al realizar esta práctica identificamos los compuestos provenientes del grupo 2B (Sn++- Sn+4 - As+3- As+5 – Sb+++) mediante reacciones y pruebas de solubilidades que nos ayudaran para el reconocimiento de cada uno de estos cationes.
Para la identificación analítica de los iones en la mezcla se debe proceder sistemáticamente para evitar el precipitado prematuro de iones de un grupo no deseado lo cual no haría más que entorpecer el análisis.
XI. RECOMENDACIONES:
Usar los materiales de protección para realizar la práctica porque algunas de las sustancias que se utilizan son toxicas o corrosivas.
XII. BIBLIOGRAFIA:
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/sb.htm#ixzz35PkK76Aghttp://es.scribd.com/doc/232360810/Tercer-grupo-de-cationes-pdfhttp://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/hierro.htmlhttp://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/hierro.htmlhttp://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/cromo.html