Metales Presentes En Aguas Residuales

Submódulo:

Emplea técnicas de análisis químico cualitativo con base a normas. 

Maestra:

Ing. Mónica Hernández Rosiles. 

Alumna:
Itzel Rendon Fernandez.

3 "A" Laboratorista Químico.

PRACTICA No.5 SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CATIONES DEL GRUPO ANALÍTICO II.

OBJETIVO:

·         Identificar los cationes que componen el grupo analítico II.

·         Reconocer los reactivos del grupo.

·         Identificar con reacciones específicas cada catión reconociendo el nombre de los compuestos empleados y los productos formados.

Los iones que conforman este grupo generan precipitados, al hacerlos reaccionar con sulfuro de hidrógeno (H₂S) en un medio ligeramente ácido. Los cationes que lo integran son: mercurio (Hg 2+), cobre (Cu2+), bismuto (Bi3+), cadmio (Cd2+), antimonio III y V(Sb3+y Sb5+), arsénico III y V (As3+ y As5+) y estaño II y IV (Sn2+y Sn4+).

Para la realización de esta práctica antes de comenzar hicimos los cálculos indicados:

NH₄OH – 6M

PM: 35.04    n= 6m x 0.1 n= 0.6   gr= 0.6x 35.04 gr= 21.02

NH₄C₆H₅Co O – 0.5M

PM: 170.049  n=0.5X0.1 n=0.05 gr=0.05x170.049 gr=8.502

HNO₃ – 6M

6MPM:63.003 n=6x0.1 n=0.6 gr=0.6x63.003 gr=37.80

HgCl₂ – 0.1M

PM: 271.49 n=0.01 gr=2.7149 99.6----100

                                                 2.71----2.72

HCl-6M

PM:36.45 n=0.6 gr=21.87

Na₂S -0.1M

PM:78.0436 n=0.01 gr= 0.78

NH₄C₆H₅CoONa – 0.5M

PM:192.96 n=0.05 gr=9.64

NH₄NO₃ -1M

PM:79.97 n=0.1 gr=79.97

Ya que estas soluciones eran muchas se repartieron entre los 8 equipos para realizarlas y así obtener su pureza.

Terminando los cálculos procedimos a preparar nuestras soluciones y así comenzar la separación de cationes de nuestra muestra problema.

Como siguiente le agregamos a la muestra problema HCl para así obtener un pH de 1, después se le agregaron las 2 gotas NH₄OH(6M) para obtener un pH de 3 a 4; y así se pudo centrifugar.

Después de que este fue centrifugado se agregó C₆H₅CoOH, luego se puso a calentar en baño María, y se volvió a centrifugar. Luego desechamos el líquido sobrenadante el cual tenía cationes y se conservó el precipitado. A este le agregamos 10 gotas de HNO₃, se volvió a calentar a baño maría por unos minutos y se volvió a llevar a la centrifuga. Así fue como se obtuvo un precipitado y una solución.

Este se disolvió con HCl y fue dividido en dos porciones.

A la primera le añadimos Fe(alambre) y lo hervimos hasta así reducir a un volumen pequeño. Luego se centrifugo y se descartó el ppt.

Se le añadió 1 gota de HgCl_2, obteniendo así un precipitado blanco grisáceo el cual confirmo la presencia de Sn^+++.

En la porción dos no se contaban con las soluciones requeridas, por tal motivo no se confirmó la presencia de Sb.

CONCLUSIÓN:

Con esta práctica logramos identificar cationes del grupo II como: Cr, Fe y Sn.

El Sn se confirmó con un blanco grisáceo. Al igual el Fe pero con un precipitado color azul. Y el Cr se confirmó por una capa azul formada sobre la solución.

Practica no.4 MARCHA ANALÍTICA: SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CATIONES GRUPO 1

Practica no.4 MARCHA ANALÍTICA: SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CATIONES GRUPO 1

OBJETIVOS:

a)    Reconocer los cationes del grupo 1.

b)    Identificar cada uno de los cationes del grupo 1.

c)    Reconocer el reactivo de grupo.

d)    Reconocer las condiciones en que se lleva a cabo su reconocimiento.

Cálculos:

ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCl) 2 M

 V= 100 Ml = 0.1 lt                    38 %- 100 

Gr=7.2914 gr/mol                     7.29  -    X 

PM=36.457 gr/mol                    pureza : 19.1878 gr

N=0.2 Mol

M=2 Mol/lt

AMONIACO (NH3) 2 M

V=100 =0.1 lt                                 99.5 % 100

Gr=3.405                                          3.40 -   X

PM= 17.027 gr/mol                         pureza:3.41 gr

N=0.2 mol

M= 2 mol

CROMATO DE POTASIO ( kCr2O4) 0.5 M

V=100ml= 0.1 lt                        99  % 100

Gr=9.71                                      9.70- X

PM=194.1976                                 pureza: 9.79 gr

N= 0.05 mol

M= 0.05 m/lt

YODURO DE POTASIO (KI) 0.5 M

V=100=0.1 lt                                99  %  100

Gr= 13.778                                   8.30  - X

PM=166.002 gr/mol                      pureza: 8.38 gr

N= 83.001 mol

M= 0.5 m/lt

La marcha analítica es un proceso técnico y sistemático de identificación de iones inorgánicos en una disolución mediante reacciones químicas en las cuales se produce la formación de complejos o sales de color único y característico.

En esta práctica antes de iniciar el procedimiento, primero realizamos los cálculos indicados.

El cual era de Kl al 0.5M: = 8.38gr.

K₂CrO₄: = 9.79gr.

Después de depositar los gramos en el matraz aforado, se etiqueto el reactivo, así teniendo nuestras disoluciones preparadas.

Como siguiente, con ayuda del succionador absorbimos los 10ml de nuestra muestra problema, luego agregamos 5 gotas de HCl 2M. A un tubo de ensayo. Y fue colocado en baño maría. Luego de 10 minutos de calentamiento fue llevado al proceso de centrifugación.

El Centrifugado nos permitió separar los precipitados formados de la solución.

En esta práctica pudimos reconocer los cationes del grupo I. El cual lo conforman el plomo (+2), plata (+1) y mercurio (+1); Estos son caracterizados por formar precipitados blancos insolubles por el HCl.

conclusión:

Pudimos separar cada catión mediante la solubilidad y la centrifugación.

Para poder separar el plomo necesitamos la ayuda de agua caliente, ya que es soluble en ella

Por siguiente para la separación de plata la disolvimos con amoniaco.

Para saber la confirmación del mercurio después de ser agregado el amoniaco, se identificó por el tono gris que tomo.  

Para la confirmación del plomo, después de agregar K₂CrO_4,  se identificó el cromato de plomo II, por una coloración amarillo naranja.

Y por último para la confirmación de la plata, se separa, para la realización de dos reacciones de identificación. Al primer tubo después de añadir KI, se produjo la siguiente reacción:

Ag⁺ + I^-   AgI ↓ precipitado amarillo.

La otra parte separada se trató con HNO₃ concentrado, obteniendo así un concentrado lechoso y blanco en la que se confirma una vez más la presencia de plata. 

1.- ¿Qué cationes conforman el grupo?

 Plomo Pb+2, Plata Ag+1 y  Mercurio Hg+1 

2.- ¿Con que reactivo se identifican?

La plata con Yoduro de potasio (KI)

El mercurio con amoniaco (NH3)

El plomo con Cromato de potasio (K2CrO4).

3.- ¿Qué propiedad se emplea en cada separación?

La solubilidad.

4.- ¿Cuál es la diferencia entre una separación e identificación preliminar y una confirmatoria?  

La separación preliminar es una prueba sencilla y la separación confirmatoria es confirmar donde se utilizan reactivos que reaccionen con un posible compuesto.

PRACTICA No:2 ENSAYO A LA PERLA DE BÓRAX.

OBJETIVO:

·         Emplear el ensayo a la perla de bórax como un medio para identificar cationes por la coloración de la perla formada.

En esta práctica, para realizar el ensayo utilizamos un alambre de platino, curvado manualmente, el cual después de haber sido expuesto en la llama fue sumergido en una pequeña cantidad de tetraborato sódico decahidratado, Na₂B₄O₇ 10 H₂O, mejor conocido como Bórax.

Una vez que se formó la perla, fue puesta en contacto con cada una de las sustancias a examinar. En estos casos fueron los metaboratos de Fe, Co, Ni, Cr, Mn y Cu. las cuales después de exponerlas a la llama dieron como resultados distintas coloraciones.

Los compuestos de los metales contenidos en la muestra, se transforman por calentamiento en óxidos, que después reaccionan con el anhídrido bórico formando meta boratos.

COLORACIONES:

Hierro(Fe):blanco

bario: gris

Cromo(Cr): verde

Manganeso(Mn): no da ningún color

calcio(Ca):blanco

potasio(K):violeta

 

 La coloración resultante de las perlas depende del catión presente en la muestra, de las condiciones (oxidantes o reductoras), de la temperatura y de la cantidad de muestra.

El fin de esta practica es la identificación de cationes aprovechando la coloración que estos proporcionan a una perla de bórax, en la zona oxidante y reductora de la flama.

CUESTIONARIO:
1.-Elabora un concentrado con los colores observados en la perla con cada cation de sales
Sal:                                coloración:

BaCl_{2                                        gris humo}
MnCl_{2                                          violeta}

SrCl_{2                                         blanco}

KCl                                 transparente

CrCl_{3                                         verde}

CaCl_{2                                        gris}

2.- Escribe las reacciones de formación de óxidos y metaboratos para cada cation:

R=
BaB2O4
-Mn₃(BO₃)₂
- Sr₃(BO₃)_2
-KBO_2
-Cr₃(BO₃)_2
-Ca₃(BO₃)₂

                                       

3.- Investiga la ficha técnica del tetraborato de sodio decahidratado:

R=
FICHA TÉCNICA BORAX PENTA (TETRABORATO DE SODIO PENTAHIDRATADO)
 1.- Especificaciones Técnicas Formula Química Na2B4O7 x 5H2O Apariencia Granulos Blancos Peso específico 1,73 Punto de fusión > 68º C Densidad aparente 0,85 – 0,90 g/cc
 2.- Análisis Típico Oxido Bórico (B2O3) 46,5 % min Oxido de Sodio (Na2O) 20,7 % min Bórax equivalente (Pureza) 99,5 % min
3.- Aplicaciones Industria Forestal Metalurgia Retardante de combustibilidad en papel, genero y madera Fundente en fabricación de vidrio Esmaltes (fritas) Refinado de oro Componente de fertilizante
 3.- Presentación Sacos de 25 kilos, de polipropileno laminado.

 4.- Almacenamiento El producto es estable en condiciones normales de almacenamiento
.

4.- Investiga y dibuja una flama del mechero bunsen indicando la zona reductora y la zona oxidante con dos colores diferentes:

R=

5.- ¿Cómo se realizan los ensayos sobre carbón? 

R=se emplea para estos ensayos la llama luminosa de bunsen . En la cavidad de un trozo de carbón se coloca la muestra pura o mezclada con algún fundente y se somete a la acción del dardo de un soplete que puede ser oxidante y/o reductora. Se produce una llama reductora colocando en el pico del soplete un poco fuera del mechero se sopla con suavidad para que el cono sea el que actue sobre la sustancia.

bibliografia:

http://www.ctr.com.mx/pdfcert/Tetraborato%20de%20Sodio%20Decahidratado.pdf

http://html.rincondelvago.com/perla-de-borax.html

Práctica No.1: IDENTIFICACIÓN PRELIMINAR DE CATIONES CON ENSAYOS A LA LLAMA.

OBJETIVO:

• Reconocer la presencia de determinados metales por el color que aparece al exponer sus compuestos a la llama de un mechero.
• Conocer de donde proceden los distintos colores de los juegos artificiales.
• Producir fuegos de distintos colores.
• Explicar los espectros a los alumnos de bachillerato.

En esta practica se prepararon disoluciones saturadas de distintas sales, las cuales fueron expuestas a temperaturas muy elevadas, permitiéndonos observar las coloraciones que cada elemento produce, dichas coloraciones surgen de la reacción que producen los átomos del metal, que absorben la energía de las llamas, convirtiendo la energía en luz cuando el átomo vuelve a su estado normal. Todo esto con el fin de saber diferenciar los metales por medio de su coloración.  

El análisis a la llama es uno de los primeros ensayos que se le hacen a una sustancia. Dichos ensayos se basan en que algunos de los compuestos de metales cuando son volatizados por una llama le emiten vapores que le provocan colores característicos.  

Estos colores se deben a átomos del metal que ha pasado a estados energéticos excitados debido a la absorción de energía de la llama.

Para la realización de la practica lo primero que realizamos fue preparar una solución en la que agregamos 25 ml de agua y la sal la primera que pusimos fue cloruro de calcio CaCl_{2 y 25 ml de alcohol.}

después de etiquetar cada solución con las sales que nos menciona la practica procedimos a ponerla en un atomizador para expulsarla a la flama y así estas tomaran el color de el metal el cual le estábamos poniendo la solución y tomo un color: rojo anaranjado, asi hasta hacerlo con todas las sales.

 

:
     CUESTIONARIO:
1.-¿Que diferencias encuentras entre una identificación preliminar y una confirmatoria? la preliminar solo relata lo que pasa y no lo demuestra y en la confirmatoria, "confirmas" tu identificación.

2.- Define con tus propias palabras el termino "enmascaramiento".es una vía comúnmente empleada para  eliminar interferencias mediante la cual la especie es transformada en otra especie química  que no altera la respuesta del analito. 

3.- ¿ Que entiendes por "espectro de emisión?que es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de un elemento en estado gaseoso cuando se le comunica energía.Puede ser usado para determinar si un elemento es parte de un compuesto desconocido.

4.- Elabora un esquema de la flama que proporciona el mechero, indicando las zonas de oxidación y reducción. Indica también las temperaturas que se alcanzan en ambas.

5.- ¿Cual es la función del ácido clorhídrico en esta determinación?Para eliminar residuos y mata las bacterias ya que es un ácido muy fuerte que con contacto con el aire desprende un color incoloro.

6.- Investiga las sales que se emplean para proveer las diversas coloraciones en pirotecnia.
Aluminio: Utilizan para producir llamas y chispas.
Bario: Es utilizada para crear colores verdes
Carbono:Es uno de los componentes principales de la pólvora negra, utilizado como propulsor en los fuegos artificiales.
Calcio:Produce un color naranja.
Cloro:Componente importante y muchas de las sales contienen cloro.


7.- Elabora esquemas COLOREADOS de cada uno de los iones identificados.

cloruro de calcio: CaCl₂

color de la llama:naranja

^{Hidroxido de bario} Ba(OH₂)
color de la llama:verde.

cloruro férrico FeCl₃
color de la llama:amarillo con chispas

cloruro de potasio KCl
color de la llama:violeta















Bibliografia:
Los colores de la llama como indicadores quimicos
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/chemical/flame.html

quimicos para los fuegos artificiales:
http://www.todopetardos.com/foro/index.php?topic=5060.0