Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-796

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764 CAPÍTULO 16 Equilibrios ácido-base y equilibrios de solubilidad
 • Cationes del grupo 1 . Cuando se agrega HCl diluido a la disolución desconocida, 
sólo precipitan los iones Ag1, Hg2
21 y Pb21 como cloruros insolubles. Todos los demás 
iones, cuyos cloruros son solubles, quedan en la disolución.
 • Cationes del grupo 2 . Después de que los precipitados de cloruro se han separado 
por i ltración, se hace reaccionar sulfuro de hidrógeno con la disolución desconocida 
acidii cada. En estas condiciones, la concentración de los iones S22 que quedan disuel-
tos es insignii cante. Por lo tanto, la precipitación de los sulfuros metálicos se repre-
senta mejor como
 Al añadir ácido a la disolución, este equilibrio se desplaza hacia la izquierda, de 
manera que sólo precipitarán de la disolución los sulfuros metálicos menos solubles, 
es decir, los que tengan valores de Kps más bajos. Éstos son el Bi2S3, CdS, CuS, HgS 
y SnS (vea la tabla 16.5).
 • Cationes del grupo 3 . En esta etapa se agrega hidróxido de sodio a la disolución 
para hacerla básica. Esto hace que el equilibrio anterior se desplace hacia la derecha. 
Por lo tanto, ahora precipitarán los sulfuros más solubles (CoS, FeS, MnS, NiS, ZnS). 
Observe que los iones Al31 y Cr31 en realidad precipitan como hidróxidos, Al(OH)3 
y Cr(OH)3 y no como sulfuros, ya que los hidróxidos son menos solubles. Enseguida 
se i ltra la disolución para separar los sulfuros y los hidróxidos insolubles.
 • Cationes del grupo 4 . Después de que los cationes de los grupos 1, 2 y 3 se hayan 
eliminado de la disolución, se agrega carbonato de sodio a la disolución básica para 
precipitar los iones Ba21, Ca21 y Sr21 como BaCO3, CaCO3 y SrCO3. Estos precipi-
tados también se separan de la disolución por i ltración.
 • Cationes del grupo 5 . En esta etapa, los únicos cationes que posiblemente queden 
en la disolución son Na1, K1 y NH4
1. La presencia del NH4
1 se puede verii car aña-
diendo hidróxido de sodio:
NaOH(ac) 1 NH4
1(ac) ¡ Na1(ac) 1 H2O(l) 1 NH3(g)
 Es posible detectar el amoniaco gaseoso por su olor característico o por el cambio de 
color rojo a azul del papel tornasol húmedo cuando se coloca encima (no en contac-
to) de la disolución. Para coni rmar la presencia de los iones Na1 y K1, por lo gene-
ral se emplea la prueba o ensaye a la l ama . Se humedece una porción de alambre de 
platino (elegido éste por ser inerte) con la disolución y se quema a la l ama de un 
mechero de Bunsen. Cada tipo de ion metálico produce un color característico cuan-
do se calienta de esta manera. Por ejemplo, los iones Na1 emiten un color amarillo, 
el color de los iones K1 es violeta y el de los iones Cu21 es verde (i gura 16.13).
El diagrama de l ujo que muestra la i gura 16.14 resume este procedimiento para separar 
los iones metálicos.
 Deben mencionarse dos puntos relacionados con el análisis cualitativo. Primero, la 
separación de los cationes en grupos debe ser lo más selectiva posible. Esto signii ca que 
hay que elegir los aniones que se agreguen como reactivos de tal forma que precipite el 
menor número de tipos de cationes. Por ejemplo, todos los cationes del grupo 1 también 
forman sulfuros insolubles, de manera que si el H2S se hiciera reaccionar desde el prin-
cipio con la disolución, podrían precipitar hasta siete sulfuros diferentes (los sulfuros de 
los grupos 1 y 2), lo cual no es deseable. En segundo lugar, la separación de los cationes 
en cada etapa debe ser tan completa como sea posible. Por ejemplo, si no se agrega sui -
ciente HCl a la disolución desconocida para separar todos los cationes del grupo 1, éstos 
precipitarán con los cationes del grupo 2 como sulfuros insolubles. Esto interi ere con el 
análisis químico ulterior y lleva a conclusiones erróneas.
Como el NaOH se agrega en el grupo 
3 y el Na2CO3 se agrega en el grupo 4, 
la prueba de la l ama para los iones 
Na1 se lleva a cabo utilizando la diso-
lución original.
M21(ac ) 1 H2S(ac ) Δ MS(s) 1 2H
1(ac )