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CATIONES Y ANIONES LOS TEMAS DESARROLLADOS EN ESTE TEÓRICO DEBEN SER COMPLEMENTADOS CON LOS CONTENIDOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS Temas a desarrollar: Introducción al análisis químico. Definiciones. Selectividad y especificidad. Interferencias. Ensayos blanco, testigo y control. Cationes: propiedades periódicas, ensayos preliminares, acción de los reactivos generales. Aniones: generalidades, ensayos preliminares, propiedades redox y ácido-base. Reacción con el rodizonato. Análisis de mezclas de aniones: • Nitrato - nitrito • Cloruro – bromuro – ioduro REACCIÓN ANALÍTICA Es cualquier reacción química que produce un fenómeno observable y/o medible que se relaciona con una o más sustancias Cualitativa Cuantitativa General Selectiva Específica Sensibilidad REACCIONES ANALÍTICAS PARA CATIONES Y ANIONES ESPECIALESGENERALES • Preliminares • No son selectivos • No identifican • Reactivos inorgánicos • Identifican, caracterizan. • Selectivas o específicas. • De mayor sensibilidad (reconocimiento de bajas cantidades de analito). • Reactivos orgánicos. Análisis cualitativo Establece la identidad química de los componentes de la muestra Análisis cuantitativo Establece la cantidad relativa de los componentes de la muestra en forma numérica Muestra: Parte representativa del material a analizar Analito: sustancia objeto del análisis Técnica: Medio (instrumental o químico) de obtener información sobre el analito Procedimiento analítico: Conjunto de operaciones aplicadas al análisis de una muestra 1) Definición del problema analítico. 2) Elección del método de análisis. 3) Obtención de una muestra representativa. Conservación. 4) Tratamiento previo de las muestras: pulverización, secado, disolución, extracción, eliminación de interferencias, concentración, etc. 5) Observación y/o Medición de la propiedad del analito (análisis cualitativo, análisis cuantitativo). 6) Obtención de los resultados. 7) Evaluación de la confiabilidad de los resultados. 8) Elaboración del informe. PROCESO ANALÍTICO Constituyentes de una muestra ANALITO MATRIZ Interferencias Tratamiento previo: • Disolución, disgregación, mineralización vía húmeda, calcinación. • Extracción con solvente orgánico. • Selección de pH adecuado. • Uso de agentes enmascarantes. Positivas Ej: Det Pb2+ con Rodizonato de Sodio.Interf: Ba2+. Elim: Sulfato Negativas Ej: Det Fe3+ con SCN-. Interf: F-. Elim: Al3+ Por enmascaramiento Ej: Det Pb2+ con CrO4 2-. Interf: Ag+. Elim:NH3 ALTERAN EL RESULTADO DEL ANÁLISIS TIPOS DE INTERFERENCIAS: positiva negativa enmascaramiento EN TODOS LOS CASOS HAY QUE ELIMINARLAS INTERFERENCIAS o SUSTANCIAS INTERFERENTES Prueba o ensayo en blanco Prueba o ensayo control Prueba o ensayo testigo Se usan para asegurar que el resultado alcanzado es correcto Muestra + Reactivo Resultado + ó - Se debe corroborar mediante la realización de los Ensayos confirmatorios VER EJEMPLIFICACION EN TP DE CATIONES ENSAYO O PRUEBA EN BLANCO solvente + reactivos (o técnica) resultado negativo Resultados erróneos (positivo) indican: ✓ contaminación con el analito ✓ contaminación con interferentes positivos ✓ problemas con la matriz Permite hacer correcciones debidas a respuestas generadas por el solvente o la matriz ENSAYO O PRUEBA TESTIGO Solución estándar de analito/s + reactivo/s (o técnica) resultado positivo Resultados erróneos (negativo) indican: ✓ el reactivo está vencido ✓ hay problemas con la técnica no debidos a la muestra Permite ver cómo es y qué características tiene un resultado positivo Evaluar sensibilidad ENSAYO O PRUEBA CONTROL Solución estándar del analito + Muestra + Reactivos (o técnica) Resultados erróneos indican: ✓ presencia de interferentes negativos en la muestra Se debe hacer cuando el resultado del análisis de la muestra es negativo Resultado positivo Ensayos Confirmatorios •BLANCO H2O + Reactivos Negativo Confirma un resultado positivo de la muestra •TESTIGO Std + Reactivos Positivo Confirma un resultado negativo de la muestra •CONTROL Mtra + Reactivos Negativo Positivo Confirma un resultado negativo de la muestra y pone en evidencia la presencia de interferentes negativos Agrego std TABLA PERIÓDICA Y QUÍMICA ANALÍTICA CrO4 2- IO3 - AsO4 3- ClO3 - BrO3 - AsO3 - F- Cl- I- Br- SO3 2- S2O3 2- CN- SO4 2- NO3 - S2- NO2 - CO3 2- HCO3 - MnO4 - PO4 -3 HPO4 -2 H2PO4 - Átomos o grupo de átomos que perdieron e- Átomos o grupo de átomos con e- en exceso TABLA PERIÓDICA Y QUÍMICA ANALÍTICA Grupo: numerados de izquierda a derecha, en total 18 muestran tendencia gradual y paulatina de sus propiedades los principales: 1, 2 y del 13 al 18 Períodos: filas numeradas de arriba hacia abajo Clasificación de los elementos en: Metales: conducen la electricidad, brillo metálico, maleables y dúctiles No metales: no conducen la electricidad, no poseen brillo metálico, no son maleables, tampoco dúctiles Metaloides: aspecto de metal pero se comportan como no metal Repaso de propiedades periódicas Electronegatividad Radio atómico Potencial de ionización PROPIEDADES PERIÓDICAS ❖ fuerza con que un átomo atrae a los e- de un enlace ❖ la diferencia de electronegatividad entre dos elementos es indicativa de la validez del modelo de enlace propuesto: ▪ dif. pequeñas (< 1.5) corresponden a uniones covalentes ▪ diferencias mayor que 2, se ajustan a enlaces iónicos PROPIEDADES PERIÓDICAS: ELECTRONEGATIVIDAD PROPIEDADES PERIÓDICAS: RADIO ATÓMICO Es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo (tendencia a formar iones) al descender por el grupo (relación con radio atómico) de izq. a derecha ( la carga nuclear efectiva) • elem.c/ bajo PI forman cationes c/facilidad, conducen la electricidad al estado sólido • elem.c/ altoPI improbable que formen cationes y conduzcan la electricidad PROPIEDADES PERIÓDICAS: POTENCIAL DE IONIZACIÓN (PI) ESCALA DE TRABAJO Según la concentración o cantidad de los constituyentes: Macroconstituyentes: 1-100 % Microconstituyentes: 1- 0.01 % Trazas: ppm Ultratrazas: ppb ANÁLISIS CUALITATIVO Muestra de composición conocida: - reacciones de identificación Muestra de composición desconocida: - ensayos preliminares - reacciones de identificación: Cationes Aniones ANÁLISIS DE CATIONES Ensayos Preliminares Caracteres organolépticos: aspecto, color, olor Reacción al medio ✓Neutra (no hidrolizan: Na+, K+) ✓ácida (Al(III), Fe(III), Cr(III), Bi(III)) Acción de reactivos generales (en pequeña cantidad y en exceso): ▪ Hidróxido de sodio/potasio ▪ Amoníaco ▪ Carbonato de sodio/potasio ▪ Cianuro de potasio ▪ Ácido clorhídrico ▪ Ácido sulfúrico Observar si: ✓no hay cambios ✓ aparición de precipitado ✓ disolución total o parcial del precipitado Propiedad periódica que depende de: *radio iónico *carga o valencia relación q/r (potencial iónico) a > acidez del catión > inestabilidad en medio acuoso hidrólisis A mayor valor q/r, mayor acidez ↑ estab.de cationes sencillos ANÁLISIS DE CATIONES Acidez de los cationes Al(H2O)6 3+ + H2O Al(OH) (H2O)5 2+ + H3O + Al(OH) (H2O)5 2+ + H2O Al(OH)2 (H2O)4 + + H3O + Al(OH)2 (H2O)4 + + H2O Al(OH)3 (H2O)3 + H3O + En medio acuoso: los iones están solvatados (coordinación más frecuente 4 ó 6) Capacidad polarizante (es mayor para los iones pequeños y con carga elevada) Agua: molécula polarizable A > capacidad polarizante pérdida de iones hidrógeno (hidronios) ANÁLISIS DE CATIONES Acidez de los cationes (ácidos de Brönsted) CARÁCTER ÁCIDO DE LOS CATIONES DEL GRUPO IIa CARÁCTER ÁCIDO DE LOS CATIONES DEL PERÍODO III ANÁLISIS DE CATIONES Acción de los reactivos generales Ensayados en pequeña cantidad y en exceso: ▪ Hidróxido de sodio/potasio ▪ Amoníaco▪ Carbonato de sodio/potasio ▪ Cianuro de potasio ▪ Ácido clorhídrico ▪ Ácido sulfúrico Observar si: ✓no hay cambios ✓ aparición de precipitado ✓ disolución total o parcial del precipitado Acción de los reactivos generales: NaOH ó KOH NaOH Na+ + OH- Liberan gases: NH4 + No reaccionan: Na+ K+ Ca2+ Ba2+ Precipitan como hidróxidos y son insolubles en exceso reactivo: Mg2+ Mn2+ Fe2+ Fe(III) Bi(III) Co2+ Ni2+ Cd2+ OHNHOHNH OHNaNaOH 234 ++ +→ −+ −+ OHOHOHFeOHOHOHFe OHNaNaOH OHOHOHFeOHOHOHFe OHNaNaOH OHOHOHFeOHOHFe OHNaNaOH 2332242 2242 2 52 2 2 52 3 62 )()()()( )()()()( )()()( ++ +→ ++ +→ ++ +→ −+ −+ +−+ −+ +−+ −+ *Los hidróxidos de Mg2+, Mn2+y Fe2+ se disuelven en sales de amonio por un mecanismo ácido base (porque son hidróxidos bastante solubles) Precipitan como hidróxidos, pero son solubles en exceso reactivo (anfóteros): Cr(III) Zn(II) Al(III) Pb(II) OHNHOHNH NHXXNH OHMnOHMn 234 44 2 2 )(2 ++ +→ + −+ +− −+ + −+ + 2 2 242 2 62 )(2 )()()()( OHCoOHCo OHOHCoIIIidemFeOHCo OHOHOHZnOHOHOHZn OHNaNaOH excesoenNaOHcon OHOHOHZnOHOHOHZn OHNaNaOH OHOHOHZnOHOHZn OHNaNaOH 232222 222232 232 2 42 ))(()()( : )()()()( )()()( ++ +→ ++ +→ ++ +→ −− −+ −+ −+ +−+ −+ − − − 32 422 422 ))(( )()( )()( OHOHPb OHOHCr OHOHAl Complejos solubles O bien *Los hidróxidos de Co2+, Ni2+y Zn(II) se disuelven también en soluciones de amonio pero por un mecanismo de formación de complejo amoniacal. Precipitan como Óxidos metálicos: Cu2+ Ag+ Hg2+ *Cu2+ precipita primero como Cu(OH)2 (azul) ++ −+ −+ + ++ + 2 633 2 234 2 2 )(6 2)( NHCoNHCo OHNHOHNH OHCoOHCo OHOAgOHAg 2222 ++ −+ negro + −+ 2 2 )(2 OHCuOHCu Azul,inestable negro Se solubiliza en exceso de reactivo y calentando, transformándose en el óxido CuO (negro) más estable e insoluble. ⎯⎯⎯⎯⎯ → − CuOOHCu excesoOHcalor , 2)( Acción de los reactivos generales: Amoníaco NH3 + H2O NH4 + + OH- No reaccionan: Na+ K+ Ca2+ Ba2+ NH4 + Precipitan como hidróxidos y son insolubles en exceso reactivo: Cr(III) Fe(III) Al(III) Bi(III) Pb(II) *Los que originan hidróxidos anfóteros y no forman complejos amoniacales, no se disuelven en exceso de NH3. OHNHOHNH OHOHOHBiOHOHOHBi OHNHOHNH OHOHOHBiOHOHOHBi OHNHOHNH OHOHOHBiOHOHBi 2433 33322242 2433 32422 2 52 2433 3 2 522 3 62 )()()()( )()()()( )()()( ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +++ ++ +++ Precipitan como hidróxidos, pero son solubles en exceso reactivo (por formación del complejo amoniacal): Zn(II) Co2+ Ni2+ Cd2+ Cu2+ ++ −+ ++ ++ ++ +++ + + ++ ++ ++ ++ 2 433 2 2 2 2433 3222232 2433 3322 2 42 )(4 2)( )()()()( )()()( NHNiNHNi OHNiOHNi OHNHOHNH OHOHOHNiOHOHOHNi OHNHOHNH OHOHOHNiOHOHNi En el caso particular de Ag+ , forma directamente el complejo amoniacal diaminoplata. oamarillentNHCoincoloroNHZn azulNHNiincoloroNHCd azulNHCuincoloroNHAg samoniacaleComplejos ++ ++ ++ 2 63 2 43 2 43 2 43 2 4323 )()( )()( )()( : +++−+ −+ −+ −+ +++++ +→ +++ + HNHNHHgNOHgOOHNHNOHg NOHgNOHg ClNHNHClHgNHHgCl NHdelndisociacióNHNHNH 43)(.42 2)( )(2 2 423243 2 3 2 23 4232 3243 Formación de sales amidomercúricas: Se disuelven con H+, exceso NH3 y sales de NH4 + OHNHOHNH NHXXNH OHMgOHMg 234 44 2 2 )(2 ++ +→ + −+ +− −+ Precipitan como hidróxidos insolubles en exceso de amoníaco, pero solubles en sales de NH4 +: Mg2+ Mn2+ Fe2+ Acción de los reactivos generales: CO3 2- (Na+, K+, NH4 +) CO3 2- + H2O CO3H - + OH- No reaccionan: Na+ K+ *Si el catión NH4 + está presente en exceso respecto del carbonato, se desprenden CO2 y NH3 OHCOCOH NHCOHNHHCO NHHCONHCO 2232 33243 334 2 3 +⎯→⎯ ++ ++ +− −+− Precipitan como Carbonatos normales (cationes poco ácidos): Ca2+ Ba2+ Mn2+ Ni2+ Ag+ + +− MnCOMnCO 3 22 3 Precipitan como Carbonatos básicos de composición variable: Mg2+ Zn(II) Co2+ Cd2+ Cu2+ Hg2+ Pb(II) Bi(III) *El Mg2+ precipita fácilmente como carbonato básico con Na2CO3 ó K2CO3y sólo lo hace parcialmente con (NH4)2CO3 y se disuelve en exceso de sales de amonio (Mec Ácido Base) *Los cationes que forman complejos amoniacales estables (Ag+, Ni2+,Co2+, Cd2+, Cu2+y Zn(II)) se disuelven en exceso de (NH4)2CO3 o sales de amonio, para dar los respectivos complejos con amoníaco (Mec Ácido Base y complejación) OHNHOHNH NHXXNH OHHCOOHCO MgdebásicocarbonatoCOMg 234 44 32 2 3 22 3 2 ++ +→ ++ + −+ +− −−− +−+ ++ −+ −−− +− +− −+ + ++ ++ +→ +→ + 233 234 32 2 3 44 4 2 3243 32 2 3 )(2 2)( 2 NHAgNHAg OHNHOHNH OHHCOOHCO NHXXNH NHCONHCO COAgCOAg Precipitan como Hidróxidos insolubles en exceso reactivo (liberan CO2)(cationes muy ácidos): Cr(III) Fe(III) Al(III) OHCOCOH OHCOHOHHCO OHHCOOHCO OHOHOHCrOHOHOHCr OHCOCOH OHCOHOHHCO OHHCOOHCO OHOHOHCrOHOHOHCr OHCOCOH OHCOHOHHCO OHHCOOHCO OHOHOHCrOHOHCr 2232 23233 233 2 3 33322242 2232 23233 233 2 3 32422 2 52 2232 23233 233 2 3 3 2 522 3 62 )()()()( )()()()( )()()( +⎯→⎯ ++ ++ ++ +⎯→⎯ ++ ++ ++ +⎯→⎯ ++ ++ ++ +− −+− ++ +− −+− +++ +− −+− +++ Acción de los reactivos generales: Cianuro (Na+ ó K+) CN- + H2O CNH + OH - No reaccionan: Na+ K+ Ca2+ Ba2+ Precipita como Cianuros insolubles en exceso reactivo: Pb2+ Libera NH3 y HCN: NH4 + Precipitan como Cianuros, son solubles en exceso reactivo:Zn(II) Co2+ Ni2+ Cd2+ Ag+ Mn2+ Hg2+ Fe2+ Fe(III) Cu2+ OHNHOHNH OHCNHOHCN 234 2 ++ ++ −+ −− + −+ 2 2 )(2 CNPbCNPb −− −+ + + 2 42 2 2 )(2)( )(2 CNCdCNCNCd CNCdCNCd −− −+ ⎯⎯ →+ + 4 62 2 2 )(4)( )(2 CNFeCNCNFe CNFeCNFe calor ELEMENTOS FORMADORES DE COMPLEJOS CIANURADOS El Fe2+ forma el ppdo Fe(CN)2 pero con CN - en exceso y ebullición se transforma en Fe(CN)6 4-. Similar el Fe(III), que inicialmente precipita una mezcla de Fe(OH)3 y Fe(CN)3 y con CN - en exceso y ebullición forma Fe(CN)6 3-. OHCNHOHCN OHOHOHFeOHOHOHFe OHCNHOHCN OHOHOHFeOHOHOHFe OHCNHOHCN OHOHOHFeOHOHFe 23 33322242 23 32422 2 52 23 3 2 522 3 62 )()()()( )()()()( )()()( +→+ ++ +→+ ++ +→+ ++ +− ++ +− +++ +− +++ Precipitan como Hidróxidos insolubles en exceso reactivo y liberan CNH (cationes ácidos): Cr(III) Fe(III) Al(III) Bi(III) −− −+ ⎯⎯ →+ + 3 63 3 3 )(3)( )(3 CNFeCNCNFe CNFeCNFe calor Ejemplo particular de transformación posterior: Cu2+ CN- + H2O CNH + OH - Cu2+ + 2 CN- Cu(CN)2 (inestable) 2(Cu(CN)2 + 1e- CuCN + CN -) 2CN- (CN)2 + 2e- CuCN +2 CN- Cu(CN)3 2- Precipita como Hidróxido (por la alcalinidad de hidrólisis del cianuro, liberándose HCN): Mg2+ + ++ −+ −− 2 2 2 )(2 OHMgOHMg OHCNHOHCN SO4 2- + X2+ SO4X No reaccionan Precipitan como Sulfatos Na+ K+ Mg2+ Zn(II) Co2+ Ni2+ Cd2+ Mn2+ Hg2+ Cr(III) Fe(III) Cu2+ Al(III) Bi(III) Insolubles: Ba2+ Pb(II) Parcialmente solubles: Ca2+ Ag+ SO4 2- + Ba2+ SO4Ba SO4 2- +2 Ag+ SO4Ag2 Acción de los reactivos generales: H2SO4 No reaccionan Precipitan como Cloruros Na+ K+ Mg2+ Zn(II) Co2+ Ni2+ Cd2+ Mn2+ Hg2+ Cr(III) Fe(III) Cu2+ Ba2+ Ca2+ Al(III) Bi(III) Insolubles: Pb(II) Ag+ Acción de los reactivos generales: HCl Cl- + X+ ClX Pb2+ + 2Cl- PbCl2 Ag+ + Cl- AgCl ANÁLISIS DE ANIONES Introducción – Generalidades Ensayos preliminares Propiedades ácido-base Propiedades rédox Reacciones de identificación Reacción con rodizonato Análisis de mezclas de aniones: ◦ Nitrato - nitrito ◦ Cloruro – bromuro – ioduro ◦ Arseniatos-fosfatos 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 ANIONES 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 con reactivos precipitantes ❖ Ensayo de oxidantes y reductores ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Caracteres organolépticos: aspecto, color, olor Reacción al medio: ✓ neutra ✓ alcalina Todos los aniones? HS-; HSO3 - Propiedades Ácido-base En general se comportan como bases de Brönsted porque aceptan un protón del agua, produciendo una ionización básica. Para aniones provenientes de ácidos polipróticos prevalece la primera ionización (tener en cuenta los valores de Kb) Comportamiento dual: HCO3 -, HSO3 -, HS- Ej1: 08,0 102,1 10 13 14 2 12 2 ===++ − − −−− xK K KbOHSHOHS a w 11 23 2 323 8 7 14 1 23223 33 107,4 103,2 103,4 10 −+−− − − − −− +− =++ ===++ +→ xKaOHCOOHHCO x xKa Kw KbOHCOHOHHCO NaHCONaHCO alcalino ¿cuál será el pH de una sc. acuosa de, por ejemplo, HSO3Na, H2SO3, SO3Na2 ? ¿cuál es el equilibrio que predomina? Propiedades Ácido-base Ej2: Su comportamiento dependerá también frente a que compuesto esté presente en la solución Aniones provenientes del H3PO4: PO4 3- sólo hidrólisis básica PO4H 2- Kb>Ka PO4H2 - Ka>Kb PO4H3 reacción al medio ácida 7 23 2 323 13 2 14 1 23223 33 100,1 103,8 102,1 10 −+−− − − − −− +− =++ ===++ +→ xKaOHSOOHHSO x xKa Kw KbOHSOHOHHSO NaHSONaHSO ácido anfolitos ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Agregado de reactivo ácido sulfúrico (ver guía de TP): ✓ no hay cambios ✓ liberación de un gas: gas incoloro inodoro, olor picante olor a almendras amargas olor nauseabundo, olor a vinagre color pardo o verde amarillento 1/2 H+ descartar la presencia de aniones que generan ácidos volátiles en la muestra por agregado de ácido: - a temp ambiente se desprenden CO2, SO2, NO y NO2 y en menor proporción HCN y H2S - c/ calor se desprenden HCN, H2S y HAc ANÁLISIS DE ANIONES Ensayos Preliminares Reactivos precipitantes (guía de TP): ❖ mezcla Ca2+ - Ba2+ ❖ Ag+ / H+ (ver comportamiento de haluros) Investigación de Oxidantes y Reductores Sistema I-/I3 - (pH<10) Oxidantes: CrO42- AsO43- ClO3- BrO3- NO2- MnO4- ClO- Rvo: I- en medio de HCl Resultado + : color amarillo en fase acuosa (I3-). Con almidón se observa color azul Reductores: SO32- S2O32- CN- S2- AsO33- Rvo: I3 - en medio de NaHCO3.(pH<10 para evitar la dismutación del I3 - ) Resultado +: desaparición de color amarillo. Ejemplos de aplicaciones de reacciones de identificación y resolución de mezclas Rodizonato: reactivo de identificación de Pb2+/Ba2+/SO4 2- Identificación de Plomo: Ensayo: muestra+H2SO4 +lavado+Rodizonato Resultado +: precipitación de un quelato rojo (rodizonato de plomo) + −+ 4 2 4 2 PbSOSOPb Lavar el precipitado Pb2+ + Pb2+ quelato color rojo Rodizonato: reactivo de identificación de Pb2+/Ba2+/SO4 2- Identificación de Bario: Ensayo: muestra+Rodizonato Resultado +: precipitación de un quelato rojo (rodizonato de bario) Se puede identificar Pb2+ en presencia de Ba2+ , pero no se puede identificar Ba2+ en presencia de Pb2+ , se requiere de una separación previa. quelato color rojo Rodizonato: reactivo de identificación de Pb2+/Ba2+/SO4 2- Identificación de Sulfato: Ensayo: Cl2Ba+Rodizonato+muestra Resultado +: decoloración del rodizonato de bario por precipitación del sulfato de bario. Ej: Ident de sulfato en material de contraste radiológico. Tto: Disgregación alcalina (CO3Na2ss y calor) luego −+ 24SO + BaSO4 decoloración quelato color rojo HO3S NH2 NO2 - + 2 H+ + Ácido p-sulfanílico HO3S N N + H2O HO3S N N + NH2 HO3S N N NH2 -naftilamina Azo derivado de color rojo + H+ Mezcla de Aniones: Nitrato-Nitrito Identificación de NO2 - Reactivo de Griess Mezcla de Aniones: Nitrato-Nitrito Eliminación del nitrito Identificación de NO3 - Identificación Eliminación del nitrito ClNH4 ó ácido sulfámico Identificación de nitrato 1) Rn en medio fuertemente alcalino, con Znº ó Alº luego, Rvo de Nessler o viraje del papel de tornasol (tres opciones) OHHSONNONHHOSO bieno OHNNHNO 242222 2242 2 +++ ++ −− +− −−− −−− −−− ++++ ++ +++ 432 0 3 4 0 323 )(8318583 )3)(4(8 )986(3 OHAlNHOHOHAlNO eOHAlOHAl OHNHeOHNO Identificación de nitrato 2) Rn en medio acético, con Znº luego,Rvo de Griess 3) Rn del anillo pardo (ver guía de TP) OHZnNOZnHNO eZnZn OHNOeHNO 2 2 2 0 3 20 223 2 2 22 ++++ + +++ +−+− −+ −−+− OXIDACION SELECTIVA DE LOS HALUROS E (v) 2 4 6 8 10 pH 1.5 1.0 0.5 Cl2/Cl - (1.36v) Br2/Br - (1.08v) I2/I - (0.53v) Eº MnO4 -/Mn2+ = 1.50 v Eº’ = 1.5 - 0.09 pH a pH 5 MnO4 - oxida solamente al I- a pH 2.5 “ “ también al Br- a pH 0 “ “ “ al Cl- OXIDACION SELECTIVA DE LOS HALUROS Para investigar los 3 haluros en mezcla oxidación selectiva con MnO4 - cambiando el pH ½ regulado Ac-/HAc pH 5 2 I- I2 + 2e - ½ HAc cc pH 2.5 2 Br- Br2 + 2e - ½ H2SO4 pH 0 2 Cl - Cl2 + 2e - Identif. del I2 Cl3CH, Cl4C violeta éter, acetato de etilo amarillo Identif. del Br2 Cl3CH amarillo anaranjado fluoresceína Identif. del Cl2 Br-/fluoresceína o-tolidina Reacción de Sandell-Kolthoff 2 ( Ce4+ + e- Ce3+ ) 3 I- I3 - + 2e- AsO3H2 - + H2O AsO4H2 - + 2 H+ + 2 e- 2e- + I3 - 3 I- Rdo +: desaparición del color amarillo de la solución cérica Mezcla de Aniones: I-/Br-/Cl- I- catalizador V° E/t proporcional a [I-] Mezcla de Aniones: I-/Br-/Cl- Br- Previo a la identificación de cloruro Rvo Liberador: AcH/MnO4 - Rvo Revelador: Fluoresceína MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ 4H2O 2Br Br2 + 2e Mezcla de Aniones: I-/Br-/Cl- Cl- Eliminar previamente los bromuros con HNO3 y BM Rvo Liberador: H2SO4/MnO4 - Rvo Revelador: BrK-Fluoresceína Eºred I- 0,54 Br- 1,06 Cl- 1,35 MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ 4H2O 2Cl Cl2 + 2e El Cl2 generado, reacciona con el bromuro del reactivo Br-Fluoresceína según: 2Br Br2 + 2e Cl2+ 2e 2Cl OHBrNOHNOBr 2223 22222 ++++ +−− Al liberarse Br2, éste reacciona con la fluoresceína: Mezcla de Aniones: AsO4H2 -/PO4H2 - Reactivo: Nitromolíbdico A: HNO3/NO3NH4(1:1) B: molibdato de amonio/NH3 AsO4H2 - Precipitado amarillo en caliente (AsMo12O40(NH4)3) PO4H2 - Precipitado amarillo en frío (PO4Mo12O40(NH4)3) OHNHOAsMoHNHMoOHAsO 23440124 2 434 12)(21312 ++++ ++− oGuía de Trabajos Prácticos, Cátedra de Química Analítica oQuímica Analítica Cualitativa, Burriel Martí F., Lucena Conde F., Arribas Jimeno S., Hernández Méndez J. 15a edición, Ed. Paraninfo, 1994 oFundamentos de Química Analítica, Skoog D., West D., Holler J., Crouch S., 8va edición, Ed. Thomson, 2004. Bibliografía
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