3- Separe los cationes que componen las siguientes mezclas utilizando un solo reactivo general en cada paso de la separación: a) Cu2+, Mg2+ y Pb2+....

a) Cu2+, Mg2+ y Pb2+

Se pueden separar los cationes Cu2+, Mg2+ y Pb2+ utilizando los siguientes pasos:

1. Añadir una solución de ácido clorhídrico (HCl) a la mezcla. Los cationes Cu2+ y Pb2+ precipitarán como cloruros insolubles, mientras que el catión Mg2+ permanecerá en solución.
2. Filtrar la solución para separar los precipitados de cloruros.
3. Añadir una solución de hidróxido de amonio (NH3) a la solución filtrada. El catión Cu2+ precipitará como hidróxido de cobre (II), mientras que el catión Pb2+ permanecerá en solución.
4. Filtrar la solución para separar el precipitado de hidróxido de cobre (II).
5. Añadir ácido clorhídrico a la solución filtrada para disolver el catión Pb2+.

Ecuaciones balanceadas:

Cu2+ + 2HCl -> CuCl2 + H2
Mg2+ + 2HCl -> MgCl2 + H2
Cu2+ + 2NH3 + 2H2O -> Cu(OH)2 + 2NH4+
Pb2+ + 2NH3 + 2H2O -> Pb(OH)2 + 2NH4+
Pb2+ + 2HCl -> PbCl2 + H2

b) Al3+, Bi3+ y Ca2+

Se pueden separar los cationes Al3+, Bi3+ y Ca2+ utilizando los siguientes pasos:

1. Añadir una solución de ácido nítrico (HNO3) a la mezcla. Los cationes Al3+ precipitarán como hidróxido de aluminio, mientras que los cationes Bi3+ y Ca2+ permanecerán en solución.
2. Filtrar la solución para separar el precipitado de hidróxido de aluminio.
3. Añadir una solución de amoniaco (NH3) a la solución filtrada. Los cationes Bi3+ precipitarán como hidróxido de bismuto, mientras que el catión Ca2+ permanecerá en solución.
4. Filtrar la solución para separar el precipitado de hidróxido de bismuto.
5. Añadir ácido clorhídrico a la solución filtrada para disolver el catión Ca2+.

Ecuaciones balanceadas:

Al3+ + 3HNO3 -> Al(OH)3 + 3NO2
Bi3+ + 3HNO3 -> Bi(OH)3 + 3NO2
Bi3+ + 3NH3 + 3H2O -> Bi(OH)3 + 3NH4+
Ca2+ + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + H2
Ca2+ + 2HCl -> CaCl2 + H2

c) Zn2+, Ba2+ y NH4+

Se pueden separar los cationes Zn2+, Ba2+ y NH4+ utilizando los siguientes pasos:

1. Añadir una solución de ácido clorhídrico (HCl) a la mezcla. Los cationes Zn2+ y Ba2+ precipitarán como cloruros insolubles, mientras que el catión NH4+ permanecerá en solución.
2. Filtrar la solución para separar los precipitados de cloruros.
3. Añadir una solución de hidróxido de amonio (NH3) a la solución filtrada. El catión Zn2+ precipitará como hidróxido de zinc, mientras que el catión Ba2+ permanecerá en solución.
4. Filtrar la solución para separar el precipitado de hidróxido de zinc.
5. Añadir ácido clorhídrico a la solución filtrada para disolver el catión Ba2+.

Ecuaciones balanceadas:

Zn2+ + 2HCl -> ZnCl2 + H2
Ba2+ + 2HCl -> BaCl2 + H2
Zn2+ + 2NH3 + 2H2O -> Zn(OH)2 + 2NH4+
Ba2+ + 2NH3 + 2H2O -> Ba(OH)2 + 2NH4+
Ba2+ + 2HCl -> BaCl2 + H2

En todos los casos, se puede utilizar un solo reactivo general en cada paso de la separación, el cual será diferente en cada caso, dependiendo de las solubilidades de los cationes en cuestión.