1. Determinación, separación e identificación de iones presente en una mezcla. <br /> Sandra Heredia Bowen <br /> Nadia Guayaquil 17/08/2011<br />Un ion es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización. (Jimeno, et. al. 1999)<br />Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).<br />El producto de solubilidad de un compuesto ionico es el producto de las concentraciones molares (de equilibrio) de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia del coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio.<br />CmAn ↔ m Cn+ + n Am-<br />Donde C representa a un catión, A a un anión y m y n son sus respectivos índices estequiométricos. Por tanto, atendiendo a su definición su producto de solubilidad será:<br />Kps = [Cn+]m [Am-]n<br />El valor de Kps indica la solubilidad de un compuesto iónico, es decir, cuanto menor sea su valor menos soluble será el compuesto. También es fácilmente observable que si aumentamos la concentración de uno de los componentes o iones y alcanzamos de nuevo equilibrio. el estado de equilibrio de solubilidad, la concentración del otro ion se verá disminuida debido al efecto ion común (efecto de acción de masa). (Asimov, Isaac, 1999).<br />Hay dos formas de expresar la solubilidad de una sustancia: como solubilidad molar, número de moles de soluto en un litro de una disolución saturada (mol/L); y como solubilidad, número de gramos de soluto en un litro de una disolución saturada (g/L). Todo esto ha de calcularse teniendo en cuenta una temperatura que ha de permanecer constante y que suele ser la indicada en las condiciones estandar o condiciones de laboratorio (P=101 kPa, T=25ºC). <br />La precipitación química es una operación realizada en tratamiento de aguas de abastecimiento, industriales y de proceso.<br />Tiene por finalidad eliminar iones que tengan la propiedad de reaccionar con otros para formar un compuesto poco soluble. La eliminación de la disolución será tanto más completa (cuantitativa) cuanto más insoluble sea el compuesto formado.<br />Por ejemplo, se pueden eliminar los bicarbonatos del agua mediante la adición de hidróxido cálcico, Ca(OH)2, el cual forma carbonato cálcico, compuesto poco soluble que sedimenta en forma de fino polvo.<br />Igualmente, es posible eliminar un metal pesado disuelto (como plomo, mercurio, cobre o cadmio, que esté como cloruro, nitrato o sulfato) adicionando hidróxido sódico o cálcico, que produce la precipitación del correspondiente hidróxido de plomo, mercurio, cobre o cadmio. (Asimov, Isaac, 1999).<br />[]<br />Materiales y método<br />2.1 Materiales<br />Utilizamos los siguientes materiales mostrados en la tabla 1.<br />Tabla N: 1 Materiales<br /> Ítem Material Cantidad <br /> 1 Pizarra 1 2 Ácido clorhídrico 30 ml 3 Ácido nítrico 30 ml 4 Ácido sulfúrico 30 ml 5 Yoduro de potasio 30 ml 6 Plata, mercurio y plomo 30 ml<br />37515803556084264535560 <br /> <br />Figura 2: Colocar 5 ml de la mezclaecayoFigura 1: Reactivos utilizadosecayo<br />37801558699592075086995<br />Figura 4: Centrifugamos la muestra ecayoFigura 3: Reacciona con el ácido clorhídrico.ecayo<br />3839210222250998220280670<br /> <br />Figura 6: Reacciona con el yoduro de potasio ecayoFigura 5: Se le coloca yoduro de potasio ecayo<br />25069805080<br />Figura 7: Reacciona con Buffer ecayo<br />Método<br />Mezclar los tres compuestos plata, mercurio y plomo. (Figura 2)<br />PbO lo disolvemos con ácido sulfúrico.(Figura 1)<br />Colocar 5 ml la mezcla anterior, en un tubo de ensayo. (Figura 2)<br />Colocamos ácido clorhídrico. (Figura 3)<br />Colocamos en la centrifuga. (Figura 4)<br />Separamos el líquido del sólido<br />Colocamos al líquido yoduro de potasio. (Figra 5)<br />Luego colocamos buffer a la muestra. (Figura 7)<br />Cálculos<br />La Tabla N: 2 indica la solubilidad de los compuestos.<br />Tabla N: 2 Kps<br />SustanciaKpsAgCl1.8 x 10-10AgI1.5 x 10 -16Ag2S1.0 x 10-49Hg(OH)23.6 x 10-26<br />Kps = 1.8x10-10 = [Ag+] [Cl-] = [Ag+]2<br />Ag Cl(s) ↔ Ag (ac) + Cl(ac)<br />[Ag+] = 1.8 x10-10 = 13.41 x 10-6<br />Resultados y discusiones<br />En la práctica observamos la reacción que se produjo, en la tabla N: 2 podemos observar el Kps de algunas sustancias, y mientras menor es el Kps se obtiene un mejor precipitado, como en el caso del Cloruro de plata (AgCl) es igual a 1.8 (10)-10 que es un valor pequeño y nos indica que este compuesto es insoluble en agua, razón por la que se forma el precipitado.<br />La muestra reacciono con el ácido clorhídrico, se formo un precipitado de color blanco el cual lo podemos apreciar en la (Figura: 3), separamos el precipitado de la solución y le colocamos yoduro de potasio, se formo un precipitado de color anaranjado (Figura: 6), separamos nuevamente el precipitado de la solución y le colocamos a esta buffer, se formo un precipitado de color negro. (Figura: 7) <br />Conclusiones<br />Logramos identificar los iones de la mezcla, mercurio, plata y plomo, mientras las sustancias tengan un Kps menor la muestra, esta se precipitara de una manera más rápida. Es fácilmente observable que si aumentamos la concentración de uno de los componentes o iones y alcanzamos de nuevo equilibrio. El estado de equilibrio de solubilidad, la concentración del otro ion se verá disminuida debido al efecto ion común (efecto de acción de masa).<br />La muestra reacciono con yoduro de potasio después de haber reaccionado con ácido clorhídrico ya que el Kps del yoduro de potasio es mucho menor al del ácido clorhídrico, y luego reacciona con el buffer porque el Kps es menor que las dos sustancias anteriores, y con esto comprobamos que mientras menor es el Kps se forma el precipitado. <br />Bibliografía:<br />Jimeno, et. al. 1999. Biologia II. Santillana, Barcelona. ISBN 84-7911-813-X (es.wikipedia.org/wiki/Enlace_iónico)<br />“Plasma, plasma, everywere”, en Space Science n.° 158, 7 de septiembre de 1999. (es.wikipedia.org/wiki/Ion).<br />Asimov, Isaac (1999). Solubilida. (es.wikipedia.org/wiki/Producto_de_solubilidad)<br />