QA Clase de problemas NÂ 2 Anexo Completa

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Curso de Química Analítica
CLASE DE PROBLEMAS N° 2
TEMA: Cationes y Aniones
Objetivos
✓Se familiarice con los procedimientos del laboratorio
analítico
✓Interprete los protocolos de las metodologías comunes
en el laboratorio analítico
✓Aprenda a justificar los procesos químicos involucrados
en las reacciones de interés analítico
Que el alumno:
Contenido de la clase
➢Orientación teórica
o Proceso analítico
• Interferencias – efecto matriz
• Confiabilidad resultados
o Estabilidad de Cationes. Análisis de Cationes: Reactivos generales
o Estabilidad de Aniones. Análisis de Aniones: Reactivos generales
➢ Resolución de ejercicios seleccionados
SE RECOMIENDA CONSULTAR LOS TEORICOS, LA GUÍA DE 
TRABAJOS PRÁCTICOS Y LA BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA.
Orientación teórica
PROCESO ANALÍTICO
➢ Definición del problema analítico
➢ Obtención de una muestra representativa. Conservación
➢ Elección de la técnica de análisis
➢ Tratamiento previo de las muestras: pulverización, secado, disolución,
extracción, eliminación de interferencias, concentración, etc.
➢ Observación y/o Medición de la propiedad del analito
• análisis cualitativo, análisis cuantitativo
➢ Obtención de resultados
➢ Evaluación de la confiabilidad de los resultados
➢ Elaboración del informe
Análisis cualitativo
Se conoce como análisis cualitativo a la identificación de uno o más
constituyentes de una muestra
En el análisis cualitativo es suficiente aplicar una prueba (o test) con una determinada
capacidad de discriminar (sensibilidad) de manera que permita clasificar los resultados
en positivos o negativos.
Orientación teórica
Análisis 
cualitativo
Confiabilidad 
resultados
Interferencias
Orientación teórica
Interferencias
Respuesta con el reactivo o con
el instrumental empleado.
Matriz
Influir sobre las propiedades
analíticas de los analitos afectando
a la sensibilidad del ensayo.
Analito
Objeto del análisis.
Uno o varios. 
Positiva
EN TODOS LOS CASOS HAY QUE ELIMINARLAS
INTERFERENCIAS
Orientación teórica
Enmascaramiento
Negativa
El ión Pb2+ en la reacción de
identificación de Ag+ con Cl-
El ión Ag+ en la identificación de ión
Pb2+ con cromato de potasio
El ión F- en la identificación de Fe3+ con tiocianato.
Falso positivo
Falso negativo
Orientación teórica
CONFIABILIDAD DE RESULTADOS
Ensayos que se realizan en paralelo con la muestra 
y nos aseguran que el resultado es correcto
Ensayo Testigo
SOLUCIÓN ESTÁNDAR DE ANALITO
+ REACTIVO
POSITIVO
- el reactivo está vencido
- problemas con la técnica no debidos a la
muestra
- Permite ver un resultado positivo
Ensayo Control
SOLUCIÓN ESTÁNDAR DE ANALITO
+ REACTIVO + MUESTRA
POSITIVO - presencia de interf. negativos en la muestra
- Aporta información cuando el resultado del
análisis es negativo
Ensayo en Blanco
SOLVENTE + REACTIVO NEGATIVO - contaminación con el analito 
- contaminación con interferentes positivos
- Permite hacer correcciones sobre el ensayo
- Permite ver un resultado negativo
- Permite ver contaminantes
MUESTRA + REACTIVOMuestra RESULTADO
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
Para comparar dos reactivos que permiten determinar la presencia Fe (III) en
soluciones acuosas, un analista realizó los experimentos abajo detallados. La
solución muestra empleada se supone contiene 1200 ng/mL de Fe (III).
a) ¿Qué conclusiones puede sacar de los resultados obtenidos en ambos ensayos?
b) ¿Qué reactivo elegiría Ud. y por qué?
c) Si el reactivo A es tiocianato, ¿puede sacar alguna otra conclusión más? Si su respuesta
es positiva desarrolle su conclusión, en caso contrario justifique adecuadamente su
respuesta.
Ejercicio 23, pág. 6
ENSAYO 1 ENSAYO 2 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
Solución 
patrón de 
Fe3+ (15 
g/mL) 
 
--- 
 
18 
 
--- 
 
18 
 Solución 
patrón de 
Fe3+ (20 
g/mL) 
 
--- 
 
12 
 
--- 
 
12 
Reactivo A 50 50 50 50 Reactivo B 70 70 70 70 
Muestra --- --- 250 250 Muestra --- --- 150 150 
Agua csp 400 400 400 400 Agua csp 400 400 400 400 
Resultado - + - - Resultado - + - + 
 
¿ESTAN BIEN REALIZADOS LOS ENSAYOS?
¿QUÉ FUNCIÓN CUMPLE CADA UNO?
¿QUÉ INFORMACIÓN NOS BRINDAN?
¿CUÁL ES LA SENSIBILIDAD DE CADA 
ENSAYO?
CONFIANZA EN EL 
RESULTADO DE LA 
MUESTRA
DETECCIÓN DEL 
ANALITO 
Resultados de ensayos
Blanco
Testigo
Control
Ejercicio 23, pág. 6 continuación
Concentración del analito 
ensayo testigo
Ejercicio 23, pág. 6
ENSAYO 1 ENSAYO 2 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
Solución 
patrón de 
Fe3+ (15 
g/mL) 
 
--- 
 
18 
 
--- 
 
18 
 Solución 
patrón de 
Fe3+ (20 
g/mL) 
 
--- 
 
12 
 
--- 
 
12 
Reactivo A 50 50 50 50 Reactivo B 70 70 70 70 
Muestra --- --- 250 250 Muestra --- --- 150 150 
Agua csp 400 400 400 400 Agua csp 400 400 400 400 
Resultado - + - - Resultado - + - + 
 
Csp: cantidad suficiente para (400 μL)
¿ESTÁN BIEN REALIZADOS LOS ENSAYOS?
Distinta concentración de solución patrón
Distinto volumen de reactivo
Distinto volumen de muestra
Mismo volumen de ensayo
ENSAYO 1 ENSAYO 2 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
 Blanco 
L 
Testigo 
L 
Muestra 
L 
Control 
L 
Solución 
patrón de 
Fe3+ (15 
g/mL) 
 
--- 
 
18 
 
--- 
 
18 
 Solución 
patrón de 
Fe3+ (20 
g/mL) 
 
--- 
 
12 
 
--- 
 
12 
Reactivo A 50 50 50 50 Reactivo B 70 70 70 70 
Muestra --- --- 250 250 Muestra --- --- 150 150 
Agua csp 400 400 400 400 Agua csp 400 400 400 400 
Resultado - + - - Resultado - + - + 
 ✓ ✓ ✓✓ ✓
x
Ejercicio 23, pág. 6 continuación
Resultados de ensayos Blanco, Testigo y Control
En el ENSAYO 1 hay un problema con el ensayo Control.
¿A qué puede deberse?
¿Cómo se llama este efecto?
INTERFERENCIA NEGATIVA
?
¿Confiamos en el
resultado de la muestra
en el ensayo 2?
ENSAYO 1
Solución patrón = 15 μg/mL
[Fe3+]final= 0,675 μg/mL = 675 ng/mL
Dil 18/400
ENSAYO 2
Solución patrón = 20 μg/mL
[Fe3+]final= 0,600 μg/mL = 600 ng/mL
Dil 12/400
Concentración del analito: ensayo testigo
La solución muestra empleada se supone contiene 1200 ng/mL de Fe (III).
[Analito]final = 750 ng/mL
Dil 250/400
[Analito]final = 450 ng/mL
Dil 150/400
En el ENSAYO 2: la concentración del analito 
en la muestra se encuentra por debajo de la 
concentración del testigo (mínima 
concentración detectable por el método). 
En el ENSAYO 2: no podemos confiar en el resultado de la muestra. No se puede 
descartar la presencia de analito porque en las condiciones del ensayo estamos 
por debajo de la sensibilidad.
Ejercicio 23, pág. 6 continuación
Problema 23, pág. 6 continuación
Entonces…
a) ¿Qué conclusiones puede sacar de los resultados obtenidos en ambos ensayos?
En el ENSAYO 1 se observa una
interferencia negativa. Ésta está presente
en la muestra.
En el ENSAYO 2, en las condiciones ensayadas la
concentración teórica del analito en la muestra es
menor que la concentración del tubo testigo
(mínima concentración detectable). NO SE PUEDE
CONFIAR EN EL RESULTADO DE LA MUESTRA.
b) ¿Qué reactivo elegiría Ud. y por qué?
Eligiría el reactivo B (Ensayo 2).
Se puede aumentar el volumen de muestra
a analizar (> 150 μL) de forma tal que la
concentración teórica del analito sea mayor
a la del ensayo testigo.
En el caso del Ensayo 1, debemos
identificar y eliminar la interferencia
para poder realizar el análisis sobre
nuestra muestra.
c) Si el reactivo A es tiocianato, ¿puede sacar alguna otra conclusión más? Si su respuesta es positiva
desarrolle su conclusión,en caso contrario justifique adecuadamente su respuesta.
Si el reactivo A fuera
tiocianato, se podría
pensar que el
interferente en la
muestra es el
Fluoruro.
Complejo Rojo
Complejo Incoloro
Kf 𝐹𝑒 𝑆𝐶𝑁 2+
Kf 𝐹𝑒 𝐹 6
3−
Kf 𝐹𝑒 𝑆𝐶𝑁 2+Kf 𝐹𝑒 𝐹 6
3−
>
𝐹𝑒3+ + 𝑆𝐶𝑁− 𝐹𝑒 𝑆𝐶𝑁 2+
𝐹𝑒3+ + 6 𝐹− 𝐹𝑒 𝐹 6
3−
➢Electronegatividad
➢Radio iónico
➢Potencial de ionización (PI)
➢Relación carga/radio iónico (q/r)
en la TablaPeriódica…
Electronegatividad – PI
Radio iónico
(*) Facilidad de los elementos a formar cationes
No forman cationes: Halógenos, O, S, Se, Te, N, P, C, Si, B
Período
Grupo
Orientación teórica
Carácter metálico (*)
ANALISIS DE CATIONES Y ANIONES
Propiedades 
Analíticas
Estabilidad y acidez de cationes
q(+) → > q > ATRACCION
r → < r > ATRACCION
a > q(+)/r → > atracción catión-H2O
Orientación teórica
Iones solvatados
en solución
Interacción ión - dipolo 
Reacción
Relación carga/radio iónico (q/r)
Mayor acidez, mayor inestabilidad del catión libre
Ácido de Brønsted
CATIONES
Ácidos
Neutros
Cationes ácidos: Al(III), Fe(III), Cr(III), Bi(III), Pb(II), Zn(II)
Las Propiedades Analíticas de los elementos dependen de:
➢Electronegatividad
➢Radio iónico
➢Potencial de ionización (PI)
➢Relación carga/radio iónico (q/r)
en la TablaPeriódica…
Electronegatividad – PI
Radio iónico
Período
Grupo
Orientación teórica
Acidez Cationes (q/r)
Carácter metálico (*)
Estabilidad de Cationes elementales
•Si el catión es muy ácido (alta relación q(+)/r) y existe alta [OH-] en el medio, el catión se puede transformar en
un ANION OXIGENADO u OXOCOMPLEJO (anfoterismo). Ej: Al3+, Zn2+, Pb2+, Cr3+
Reactivos generales (peq. cant y exceso)
✓ NaOH/KOH. Hidróxidos solubles e insolubles*.
✓ Na2CO3/K2CO3. Carbonatos e hidróxidos insolubles*.
✓ NaCN/KCN. Cianuros solubles e insolubles*. Hidróxidos
insolubles*.
✓ NH3. Hidróxidos solubles e insolubles*.
ANÁLISIS DE CATIONES 
Ensayos Preliminares
Orientación teórica
* Insolubles frente a un exceso del mismo reactivo
ANIONES
Básicos
Neutros
Según Ka vs. Kb
Orientación teórica
Estabilidad de Aniones
Relación carga/radio iónico (q/r)
q(-) → > q > ATRACCION
r → < r > ATRACCION Basicidad Aniones (q-/r)
Electronegatividad – PI
Radio iónico
Estabilidad de Aniones
elementales
Período
Grupo
Acidez Cationes (q+/r)
Estabilidad de Oxoaniones
Carácter metálico (*)
Estabilidad de Cationes elementales
a > q(-)/r → > atracción anión-H2O
> Basicidad > inestabilidad
Anfolitos
(HCO3
- ; HSO3
- ; PO4H
2- ; PO4H2
-)
S2- + H2O HS
- + OH-
HS- + H2O H2S + OH
- Cl-
Kb2 > Ka2 Ka2 > Kb2
Interacción ión – dipolo H2O 
Reacción
Base de Brønsted
Reactivos generales
✓ Agregado de H2SO4. Liberación de gases.
✓ Agregado de Ca2+ o Ba2+ (medio neutro-alcalino).
Precipitación.
✓ Agregado de Ag+ (medio ácido). Precipitación.
✓ Sistema I-/ I3
- . Aniones oxidantes (I-/H+) y reductores (I3
-
/HCO3
-).
ANÁLISIS DE ANIONES 
Ensayos Preliminares
Orientación teórica
Ausencia de reactivos de precipitación selectivos
Para la resolución de los ejercicios de cationes y
aniones se recomienda estudiar:
✓Reacciones preliminares
✓Reglas de solubilidad
✓Reacciones con reactivos generales
✓Reacciones de identificación
Teórico, guía de trabajos prácticos (introducción y TPs respectivos) y Bibliografía
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
Una solución contiene Na+, Co2+ y Al3+ ¿cómo separa cada catión utilizando reactivos
generales? Justifique su respuesta con la teoría y ecuaciones balanceadas
correspondientes.
Ejercicio 9, pág. 3
Separar significa:
Na+
Co2+
Al3+
Na+ Co2+ Al3+
✓ No es necesario disolverlos. Compuesto de fácil
disolución.
✓ Luego seguirá una reacción de identificación, por lo
tanto NO DEBE INCORPORARSE EL ION EN ESTUDIO
COMO REACTIVO.
Reactivos generales:
✓ NaOH o KOH
✓ NH3
✓ Na2CO3 o K2CO3
✓ NaCN o KCN
✓ No es recomendable usar como reactivo separador un
reactivo que precipite al ion a separar con el agregado
de pequeña cantidad de reactivo y ese compuesto sea
soluble en exceso del mismo reactivo.
Los colores son sólo ilustrativos
Ejercicio 9, pág. 3 continuación
Na+
Co2+
Al3+
Sobrenadante:
- Na+
Precipitado:
- Carbonato básico
de cobalto
- Al(OH)3
- K2CO3
-Centrif. y
lavado
1
Sobrenadante:
- Al(OH)4
-
Precipitado:
- Carbonato básico
de cobalto
- KOH
-Centrif. y
lavado
2
1
Na+ no reacciona
Al3+
KOH
NH3
Co2+
𝐾2𝐶𝑂3 → 2 𝐾
+ + 𝐶𝑂3
2−
ppdo. rojo pálido
(2CoCO3+3Co(OH)2.H2O)
𝐶𝑜2+ + 𝐶𝑂3
2− 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑏á𝑠𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑏𝑎𝑙𝑡𝑜
𝐾2𝐶𝑂3 → 2 𝐾
+ + 𝐶𝑂3
2−
𝐴𝑙 𝐻2𝑂 6
3+ + 𝐻2𝑂 𝐴𝑙 𝐻2𝑂 5 𝑂𝐻
2+ + 𝐻3𝑂
+
𝐻3𝑂
+ + 𝐶𝑂3
2− 𝐻𝐶𝑂3
− + 𝐻2𝑂
𝐴𝑙 𝐻2𝑂 5 𝑂𝐻
2+ + 𝐻2𝑂 𝐴𝑙 𝐻2𝑂 4 𝑂𝐻 2
+ + 𝐻3𝑂
+
ppdo. blanco
𝐻3𝑂
+ + 𝐶𝑂3
2− 𝐻𝐶𝑂3
− + 𝐻2𝑂
𝐻3𝑂
+ + 𝐶𝑂3
2− 𝐻𝐶𝑂3
− + 𝐻2𝑂
𝐴𝑙 𝐻2𝑂 4 𝑂𝐻 2
+ + 𝐻2𝑂 𝐴𝑙 𝐻2𝑂 3 𝑂𝐻 3 + 𝐻3𝑂
+
Hidrolisis ácida
2
Ejercicio 9, pág. 3 continuación
Tener presente que en este caso ya partimos de los compuestos precipitados: Al(OH)3
y carbonato básico de cobalto
𝐾𝑂𝐻 → 𝐾+ + 𝑂𝐻−
Co2+
𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑏á𝑠𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑏𝑎𝑙𝑡𝑜
No cambia su composición ni su
solubilidad. Permanece precipitado
como carbonato básico de cobalto
ppdo. rojo pálido
ó
Proponga un procedimiento alternativo o una modificación del presente
(2CoCO3+3Co(OH)2.H2O)
Al3+
𝐾𝑂𝐻 → 𝐾+ + 𝑂𝐻−
𝐴𝑙 𝐻2𝑂 3 𝑂𝐻 3 + 𝑂𝐻
− 𝐴𝑙 𝐻2𝑂 2 𝑂𝐻 4
−
Complejo incoloro 
soluble
𝐴𝑙 𝑂𝐻 3 + 𝑂𝐻
− 𝐴𝑙 𝑂𝐻 4
−
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
Al realizar el análisis de aniones de una muestra líquida se obtienen los siguientes
resultados:
i. reacción al medio alcalina.
ii. por el agregado de ácido sulfúrico desprende un gas ácido.
iii. por agregado de nitrato de plata y ácido nítrico se observa la aparición de un
precipitado amarillo insoluble en amoníaco concentrado.
iv. por el agregado de cloruro de bario no se observa cambio alguno.
¿Cuál de las siguientes opciones es la composición de la muestra?
a) ioduro y bicarbonato.
b) sulfato y cloruro.
c) bromuro y fosfato.
d) ninguna opción es correcta.
e) ioduro y carbonato.
Justifique su respuesta con la teoría y ecuaciones balanceadas correspondientes.
Ejercicio 10, pág. 3
Reacción 
medio
Agregado H→ gas 1 Ag→ precipitado amarillo
2 NH3cc→ sin cambios
Ba2+ → sin 
cambios
I- Neutra Negativo
IAg (amarillo) → insoluble con 
NH3cc
Negativo
HCO3
- Basica Positivo (CO2) Negativo Negativo
SO4
2- Neutra Negativo SO4Ag2 (blanco)* → soluble en NH3
SO4Ba 
(blanco)
Cl- Neutra Negativo ClAg (blanco) → soluble en NH3 Negativo
Br- Neutra Negativo
BrAg (amarillento)→ soluble en 
NH3cc
Negativo
PO4
3- Basica Negativo
PO4Ag3 (amarillo)→ soluble con 
NH3
BaHPO4
(blanco)**
CO3
2- Basica
Positivo (CO2) CO3Ag2 (blanco)→ soluble en NH3
BaCO3
(blanco)
Ejercicio 10, pág. 3 continuación
* Precipitado ligeramente soluble, no se obtiene precipitación completa
** puede precipitar como BaHPO4 o como Ba3(PO4)2, según la acidez del medio.
Ecuaciones
• HCO3
- + H2O [H2CO3] + OH
-
• CO3
2- + H2O HCO3
- + OH-
• PO4
3- + H2O PO4H
2- + OH-
CO3
2- + H2O HCO3
- + OH-
H+ + OH- H2O
HCO3
- + H2O [H2CO3] + OH
-
H+ + OH- H2O
[H2CO3] CO2 + H2O
Ejercicio 10, pág. 3 continuación
Reacción al medio:
Se ensayasobre papel
de tornasol utilizando
una pequeña cant. de
muestra.
• I- + Ag+ AgI
• SO4
2- + 2Ag+ Ag2SO4
• Cl- + Ag+ AgCl
• Br- + Ag+ BrAg
• PO4
3- + 3Ag+ Ag3PO4
• CO3
2- + 2Ag+ CO3Ag2
2 Ag+ + 2 NH3 Ag(NH3)
+
2
Cl- + Ag+ AgCl
Al formarse el complejo diamino
plata, la concentración de plata
libre disminuye por lo que el
equilibrio se reestablece
disolviéndose el precipitado.
El AgI es demasiado insoluble para 
poder ser disuelto con el agregado 
de amoniaco.
Ejercicio 10, pág. 3 continuación
Precipitado ligeramente soluble, no se obtiene
precipitación completa
• Ba2+ + SO4
2- SO4Ba
• PO4
3- + H2O PO4H
2- + OH-
• PO4H
2- + Ba2+ BaHPO4
• CO3
2- + Ba2+ CO3Ba2
RESPUESTA
La muestra contiene I- y HCO3
2-
Ejercicio 10, pág. 3 continuación
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
¿Son compatibles las siguientes soluciones?. Fundamente las respuestas negativas con
teoría y ecuaciones.
a) bicarbonato en mezcla con sulfuro;
b) cloruro en mezcla con permanganato;
c) sulfito en solución ácida.
b) 2Cl- Cl2 + 2e
-
MnO4
- + 5e- + 8H+ Mn2+ + H2O
10 Cl- + 2MnO4
- 16H+ 2Mn2+ + 5Cl2 + 2H2O
Como se observa en la ecuación balanceada, la formación de Cl2 depende de la
concentración de H+, por lo que si la concentración de H+ es la suficiente para que la
reacción ocurra, ambos reactivos no son compatibles.
c) SO3
2- + 2H+ H2SO3 H2O + SO2
No es compatible el sulfito en solución ácida
Ejercicio 21, pág. 6
Sulfuro y bicarbonato
• a) Intuitivamente podemos suponer que el sulfuro se comportara 
como una base y el bicarbonato como un ácido, por lo que ocurrirá 
una neutralización:
• Planteamos los equilibrios
• S2- + H2O SH
- + OH- Kb1=Kw/Ka2 = 1x10-14/1.3x10-14 = 0,77
• HCO3
- + H2O H3O
+ + CO3
2- Ka2 = 4,69x10
-11
• OH- + H3O
+ 2H2O 1/Kw = 1x1014
• ∑ S2- + HCO3
- CO3
2- + SH-
Ejercicio 21, pág. 6 continuación
Kb1 = [SH
-] [OH-]
[S2-]
Ka2 = [CO3
2-] [H3O
+]
[HCO3
-]
Kw = [OH-] [H3O
+]
Constante global = Kb2 x Ka1 x 1/Kw = 3611 → reacción altamente favorecida
Conclusión: La hidrólisis acida del bicarbonato se encuentra favorecida con respecto a la
hidrólisis básica del bicarbonato (compare usted las constantes). Habrá una reacción muy
completa entre sulfuro y bicarbonato
Recuerde que las reacciones se suman y las 
constantes individuales se multiplican para 
encontrar la ecuación global y la constante 
global respectivamente
NOTE, que no se suma la auto hidrólisis del 
agua (Kw) sino la reacción inversa (1/Kw)
Ejercicio 21, pág. 6 continuación
Piense usted…
• Suponga que se considera inestabilidad solo si uno de los 
compuestos forma un gas y abandona el sistema. En este caso 
seria el SH2
• En este caso se debería considerar la segunda hidrólisis del 
sulfuro. 
• Plante las ecuaciones individuales, la ecuación global y la 
constante global. Utilice las constantes que se encuentran en la 
guía de problemas anexo constates. Determine si se encuentra 
favorecida
Ejercicio 21, pág. 6 continuación
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
Para analizar una muestra sólida de nitrato de calcio se realizaron los siguientes ensayos
sobre alícuotas de muestra disueltas en agua:
Se agrega ácido sulfámico, se espera unos minutos y luego se agrega sulfato ferroso y ácido
sulfúrico concentrado. La reacción da positiva.
Sobre otra alícuota de muestra se agrega ácido clorhídrico 3 M y oxalato de sodio. El
resultado del análisis es negativo por lo cual, se informa que la muestra contiene nitrato
pero no ion calcio.
¿Es correcto el informe?. Justifique su respuesta con la teoría y todas las ecuaciones
involucradas.
Ejercicio 22, pág. 6
Para analizar una muestra sólida de nitrato de calcio se realizaron los
siguientes ensayos sobre alícuotas de muestra disueltas en agua:
Se agrega ácido sulfámico, se espera unos minutos y luego se agrega sulfato
ferroso y ácido sulfúrico concentrado. La reacción da positiva.
Sobre otra alícuota de muestra se agrega ácido clorhídrico 3 M y oxalato de
sodio. El resultado del análisis es negativo por lo cual, se informa que la muestra
contiene nitrato pero no ion calcio.
¿Es correcto el informe?. Justifique su respuesta con la teoría y todas las
ecuaciones involucradas.
Problema 22, pág. 6 continuación
Ca(NO3)2 2 NO3
-Ca2+ +
Sal completamente soluble, simple flecha
Reglas de solubilidad: Todos los acetatos, cloratos, nitratos, 
nitritos y percloratos son solubles en agua. Los acetatos de 
plata (I) y mercurio (I), el nitrito de plata (I), el clorato de 
bismuto (III) y el perclorato de potasio (I) son parcialmente 
solubles.
Primer ensayo: 
Identificación de Nitratos
1) HO-SO2NH2 + HNO2 N2 + HSO4
- + H+ + H2O
Acido sulfámico Posible interferencia No puede investigarse nitrato en 
presencia de nitrito pues todas las 
reacciones son interferidas por este 
último. Por lo tanto, es 
imprescindible eliminar el nitrito. 
2) Fe2+ Fe3+ + e-
NO3
- + 4 H+ + 3e- NO + 2H2O
El NO con el exceso de catión ferroso forma Fex(NO)y
2+, complejo de color pardo.
Reacción conocida 
como “anillo pardo”
Sulfato ferroso sol sat
Ácido sulfúrico cc
Reacción POSITIVA. Presencia de NITRATOS
Ejercicio 22, pág. 6 continuación
La reacción con oxalato es muy sensible pero interfieren Ba2+ y Sr2+, aunque el CaC2O4 es 
el menos soluble
Por ello, la precipitación se efectúa a pH 4,0 pues a ese pH precipita sólo el CaC2O4 .
Segundo ensayo: 
Identificación de Calcio
Ca(NO3)2 2 NO3
-Ca2+ +
HCl H+ + Cl-
Na2C2O4 2Na
+ + C2O4
-2
Reacción NEGATIVA. Ausencia de CALCIO
Es correcta 
esta 
conclusión??
Es la base conjugada de un ácido 
débil, en un medio fuertemente 
ácido…
Siendo que la reacción de identificación de calcio, requiere 
de …
Conclusión 
errónea
Debe repetir el 
ensayo ajustando 
las condiciones
ppdo
Ejercicio 22, pág. 6 continuación
RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS
Se resolverán en el siguiente orden:
• Ejercicio 23, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 9, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 10, pág. 3 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 21, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio 22, pág. 6 Guía de Problemas Parte 2.
• Ejercicio adicional no contenido en la guía.
Indique en cuál o cuáles de las siguientes mezclas son compatibles, es decir, que
no ocurre una reacción química entre las especies presentes:
a) Carbonato y ácido clorhídrico
b) Ba2+ y SO4
2-
c) Ag+ y ácido nítrico
d) Ag+ y ácido clorhídrico
e) ninguna es correcta
Respuesta correcta: c) Ag+ y ácido 
nítrico
Está de acuerdo?? 
a) Carbonato y ácido clorhídrico: reaccionan mediante equilibrio acido-base donde se
neutraliza la base (carbonato), y dependiendo de las concentraciones de reactivos
se puede llegar a bicarbonato o acido carbónico.
HCl H+ + Cl-
Ejercicio adicional
CO3
2- + H+ HCO3
-
HCO3
- + H+ H2CO3
b) Ba2+ y SO4
2- : reaccionan formando un compuesto insoluble de sulfato de bario
c) Ag+ y ácido nítrico: son compatibles, encontramos cationes plata y aniones nitratos
en solución, en un medio ácido
d) Ag+ y ácido clorhídrico: reaccionan dando como resultado un precipitado blanco
de cloruro de plata
Ejercicio adicional, continuación