2. Fundamento de la Marcha Analítica
La marcha analítica es un proceso técnico y
sistemático de identificación de iones
inorgánicos en una disolución mediante la
formación de complejos o sales de color único y
característico.
Una secuencia de reactivos es más o menos
selectivo si se produce con más o menos
problemas. Un reactivo es específico (más
selectivo) cuando reacciona con muy pocos
cationes y aniones. Se van a llamar reactivos
generales (menos específicos) cuando
reaccionan con muchos cationes y aniones.
3. Se van a llamar reactivos generales (menos específicos) cuando
reaccionan con muchos cationes y aniones. Se puede cambiar la
selectividad de un reactivo por tres diferentes métodos:
- Por variación del pH: Ej. el H2S es un reactivo general que a pH
neutro o básico origina precipitados con casi todos los cationes del
Sistema Periódico; sin embargo, a pH ácido se produce un efecto ión
común, disminuye la concentración del anión S2- y sólo precipitan a
pH ácido los sulfuros más insolubles, que son los sulfuros de los
denominados Grupos I y II de la marcha analítica.
- Por cambio del estado de oxidación: Ej. el catión Ni2+ origina un
compuesto coloreado de color rosado con dimetilglioxima, pero si
tenemos en el medio Fe2+ con dimetilglioxima genera un color
rosado rojizo; sin embargo, si añadimos H2O2 el Fe2+ pasa a Fe3+,
el cual no reacciona con la dimetilglioxima y podemos detectar el
níquel.
- Enmascaramiento de cationes: Ej. el Cu2+ y Cd2+ son dos cationes
muy semejantes; sin embargo, se pueden identificar. Si añadimos
H2S precipitan CuS (negro) y CdS (amarillo). Al problema que
contiene se le añade KCN, formando Cu(CN)42- y Cd(CN)42-,
ambos incoloros. Si añadimos H2S entonces el Cu(CN)42- no
reacciona, ya que es muy estable; sin embargo, el Cd(CN)42- es
menos estable, reacciona con el H2S y origina CdS (amarillo).
4. Marcha analítica de los cationes
mas comunes
Grupo I
Se toma la muestra problema y se añade HCl 2N. Con este
reactivo precipitan los cationes del Grupo I: AgCl, PbCl2 y
Hg2Cl2. Sobre el mismo embudo se añade agua de
ebullición, quedando en el papel de filtro el AgCl y el Hg2Cl2;
el Pb2+ se puede identificar añadiendo KI, que origina un
precipitado de PbI2 que se disuelve en caliente, que sirve
para identificarlo mediante la llamada lluvia de oro.
Sobre el mismo papel de filtro se añade NH3 2N. En el papel
de filtro si existe Hg22+ y se forma una mancha blanca, gris o
negro, que es una mezcla de HgClNH2 y Hg0. En la
disolución se forman Ag(NH3)2+, que se puede identificar con
KI dando un precipitado de AgI amarillo claro.
5.
6. Grupo III
A la disolución que contiene los cationes del Grupo III y siguientes le añadimos
NH3 y NH4Cl, precipitando los cationes del Grupo IIIA: Fe(OH)3 (rojo), Al(OH)3
(blanco), Cr(OH)3 (verde), pero no precipitan los del Grupo III y siguientes.
Para identificar los cationes del Grupo IIIA se añade NaOH y H2O2, de tal forma
que el Fe(OH)3 no se disuelve, pero el resto dan AlO2-, CrO2- (aunque con el
H2O2 da CrO42-). Para reconocer el hierro se disuelve ese precipitado en HCl y
se divide en dos posiciones: a una de ellas se le añade KSCN (si existe hierro
se origina un precipitado de color rojo escarlata intenso), y al la otra porción se
le añade K4(CN6)Fe (si existe hierro se forma un precipitado de color azul
oscuro azul de prusia). A la disolución que contiene el aluminio y el cromo
añadimos HCl hasta pH neutro; a continuación se le añade NH3 y precipita
Al(OH)3; para poder verse esta disulución se le echa rojo Congo, añadimos HCl,
el rojo Congo pasa a color azul, añadimos NH3, el rojo Congo azul vuelve a ser
rojo y el Al(OH)3 se vuelve rojo.
Sobre la disolución echamos H2S y NH3, quedando precipitados los cationes
del grupo IIIB: MnS (rosa), CoS (negro), NiS (negro) y ZnS (blanco), quedando
aparte los de los Grupos IV y V. Sobre los precipitados echamos HCl, quedando
por un lado Mn2+ y Zn2+, y por otro NiS y CoS. En el primer tubo con NaOH y
H2O2 da ZnO22- y un precipitado marrón de MnO2. Para reconocer el zinc se
trata con H2S dando un precipitado blanco de ZnS; también se puede echar
Montequi A y Montequi B dando un precipitado de color violeta. En el segundo
tubo echamos agua regia, dando Ni2+ y Co2+. A una de las porciones se
neutraliza con NH3 y se sigue agregando hasta pH básico y después echamos
dimetilglioxima; si existe Ni2+ se forma un precipitado rosa. Para el Co2+
primero se neutraliza con NH3, se tampona con ácido acético y acetato de sodio
junto con KSCN; si agregamos acetona la fase acetónica toma un color azul.
7.
8. Grupo IV
Sobre las disoluciones de los Grupos IV y V añadimos
(NH4)2CO3, precipitando los cationes del Grupo IV:
CaCO3 (blanco), BaCO3 (blanco), SrCO3 (blanco),
pero si no lo hemos eliminado anteriormente
tendríamos también PbCO3. Disolvemos esos
precipitados en ácido acético y añadimos HCl 2N; si
existe plomo precipita PbCl2, y disueltos Ca2+, Ba2+
y Sr2+. Sobre la disolución añadimos KCrO4; si existe
bario se obtiene un precipitado amarillo de BaCrO4, y
disueltos Ca2+ y Sr2+. Sobre la disolución añadimos
(NH4)2CO3, precipitando los dos carbonatos: CaCo3
y SrCO3, calentamos hasta sequedad, le añadimos
un poco de H2O y acetona y después (NH4)2CrO4,
quedando un precipitado de SrCrO4 y disuelto el
calcio, pero si le añadimos Na2C2O4 precipita
CaC2O4.
9. Grupo V Los cationes que no precipitan con nada anterior
forman el Grupo V: NH4+, K+, Mg2+ y Na+. La mayor parte de
los ensayos se hacen al principio del análisis:
- Para el NH4+ se calienta y, si se desprende amoníaco
entonces existe este catión. También se puede agregar el
reactivo de Nesster y, si existe amonio da un precipitado de
color amarillo.
- Para el K: la mejor forma de reconocerlo es a la llama, la que
da una coloración violeta. También se puede agregar
cobaltonitrito sódico; en medio débilmente ácido si existe K+ da
un precipitado amarillo.
- Para el Mg2+ se puede hacer al final del análisis. Se añade
NaOH y magnesón. Si existe Mg2+ con magnesón da un
precipitado de color azul.
- El Na+ se puede identificar porque al añadir amarillo titanio da
un color rojo. Si existe Na+ con reactivo de Kalthoff da un
precipitado amarillo. También se puede hacer porque si se
acerca una llama esta es de color amarilla intensa y es
duradera.