Quimica

[pic] Grupo III Profesora> ing. , Quimica Godelia Canchari TERCER GRUPO DE CATIONES PREGUNTAS 1. Utilizando el esquema de analisis como guia, escribir las ecuaciones netas para todas las reacciones que tienen lugar en la precipitacion y analisis del grupo del aluminio-niquel Aluminio: 2AlCl3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 AlCl3 + 3NH4OH Al(OH)3 + 3H2O 2AlCl3 + 3NaS + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O AlCl3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O Cromo: CrCl3 + 3NH4OH Cr(OH)3 + 3H2O + Cl2 CrCl3 + 3Na2S + 6H2O 2Cr(OH)3 + 3H2O + 6NaCl 2CrCl3 + 3Na2O + 4NH4OH 2Na2Cr+6NH4Cl+ 2H2O Niquel: Ni2O3 + 6HCl 2NiCl2 + 3H2O + Cl2 NiCl2 + NH4OH Ni(OH)Cl + NH4Cl Ni(OH)Cl + 7NH4OH (Ni(NH3)6)(OH) + 6H2O + NH4Cl NiCl2 + NaS NiS + 2NaCl Cobalto: Co2O3 + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 3H2O Co3O4 + 8HCl 3CoCl2 + Cl2 + 4H2O CoCl2 + NH4OH Co(OH)Cl + NH4Cl CoCl2 + Na2S CoS + 2NaCl Manganeso: Mn + 2HCl MnCl2 + H2

MnCl2 + 2NH4OH Mn(OH)2 + 2NH4Cl MnCl2 + Na2S + xH2O MnS. xH2O + 2NaCl Zinc: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ZnCl2 + 2NH4OH Zn(OH)2 + 2NH4Cl Zn(OH)2

Lo sentimos, pero las muestras de ensayos completos están disponibles solo para usuarios registrados

Elija un plan de membresía
+ 6NH4OH (Zn(NH3)6)(OH)2 + 6H2O ZnCl2 + NaS ZnS + 2NaCl 2C4H8O2N2 + NiSO4 + 2NH4OH C8H4O4N4Ni + (NH4)2SO4 + 2H2O Hierro: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 FeCl3 + 3NH4OH Fe(OH)3 + 3NH4Cl 2FeCl3 + 3Na2S Fe2S3 + 6NaCl 4FeCl3 + 3K4(Fe(CN)6) Fe4(Fe(CN)6)3 + 12KCl 2. ?Sobre que hechos se basa? ) La separacion de los cationes del grupo del aluminio-niquel de los cationes del grupo del bario-magnesio Se basa en agregar al medio de NH4OH y de NH4Cl un sulfuro de amonio amortiguado para que precipiten los del grupo aluminio-niquel y de los del bario y magnesio se solubilizen. b) La separacion del subgrupo del aluminio del subgrupo del niquel Se le agrega al precipitado que fue separado por medio del (NH4)2S una solucion de HCl y HNO3 de 6M para que solubilizen todos y luego hechar hidroxido de sodio en exceso + peroxido para que se precipite el grupo del niquel y se diluya el grupo del aluminio 3.

Indicar la razon o razones para: a) La adicion de NH4Cl antes de precipitar el grupo del aluminio-niquel Para que cuando se adicione NH4OH no se precipite el Mg2+ b) La adicion separada, primero del NH4OH y luego del (NH4)2S en la precipitacion del grupo del aluminio-niquel Para poder ver los colores de los precipitados de hidroxidos y luego de los de sulfuro con lo cual se pueden identificar c) La adicion separada de HCl y HNO3 seguida en cada caso por ebullicion al disolver el precipitado del grupo del aluminio-niquel Con el fin de poder solubilizar todos los compuestos presentes d) La adicion de H2O2

Para poder llevar al maximo numero de oxidacion al Fe(OH)2 a Fe(OH)3, el Cr(OH)3 a CrO42- y tambien el Co(OH)2 a Co(OH)3 e) Hervir la disolucion antes de centrifugar en la separacion del subgrupo del aluminio del subgrupo del niquel Para eliminar cualquier exceso de H2O2 presente f) El uso de HNO3 diluido en lugar de HNO3 concentrado en el ensayo de confirmacion del cromo Porque si la concentracion de HNO3 es baja el CrO5 se descompone muy lentamente, en cambio si es de altas concentraciones se descompone rapidamente que ni el color azul puede ser observado. g) El uso de eter en el ensayo de confirmacion del cromo

El CrO5 es muy soluble en eter mientras que el HNO3 no lo es. Tratando con eter, se separa parcialmente el CrO5 del HNO3 y se concentra en la fase etera. Como la separacion del HNO3 aumenta la estabilidad del CrO5, su extraccion con eter lo protege y concentra. 4. En la precipitacion y analisis del subgrupo del aluminio-niquel ? que dificultades si las hay, se encuentran bajo las condiciones siguientes? a) Si el Cr(OH)4 no es oxidado completamente a CrO4- Quedaria un poco de precipitado de Cr(OH)4 en el grupo del niquel y eso no estropearia la separacion. b) Si no se descompone el exceso de H2O2

Interferiria con la separacion e identificacion del aluminio y cromo ya por el hecho de que el peroxido reduce el cromato a cromo trivalente el cual luego al anadir NH4OH para la identificacion del aluminio, precipitaria junto con el hidroxido de aluminio c) Si se utiliza 1cc de H2O2 en lugar de 1 gota en el ensayo de confirmacion del cromo Se reduciria muy rapidamente el CrO5 A Cr3+ 5. Escribir una ecuacion o ecuaciones para una reaccion en la precipitacion y analisis del subgrupo del aluminio-niquel en la cual: a) Fe (II) es oxidado a Fe (III) Fe + HNO3 (cc) Fe2(NO3)3 b) El Mn(II) es oxidado a Mn (IV)

H2O2 + Mn(OH)2 MnO2 c) El Mn (II) es oxidado a Mn (VII) 5PbO2 + 2MnSO4 + 6HNO3 2HMnO4 d) El Mn (IV) es reducido a Mn (II) 2MnO2 + H2SO4 2MnSO4 e) El Mn (VII) es reducido a Mn (II) 2MnO4- + 5H2S + 6H+ 2Mn2+ + 5S + 8H2O f) El Cr (III) es oxidado a Cr (VI) 2NaCrO2 + 3H2O + NaOH 2Na2CrO4 + 4H2O g) El Co (II) es oxidado a Co (III) Co(OH)2 + H2O + O Co(OH)3 h) El Fe (III) es reducido a Fe (II) Fe3+ + H2SO4 FeSO4 i) El CrO5 es convertido en Cr3+ 2CrO5 + 6H + 7H2O2 2Cr + 10H2O + 7 O2 j) El Cr2O7- es convertido en Cr3+ Cr2O7 + 3H2O2 + 8H+ 2Cr3+ + O2 + 7H2O k) El CrO4— es convertido en Cr2O7- CrO4 + 2H2 Cr2O7 + H2O l) El Al(OH)3 reacciona como anfotero Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O m) El Zn(OH)4 es convertido en Zn2+ Zn(OH)4– + H+ Zn2+ + 4H2O n) El Ni2+ es convertido en Ni(NH3)4++ Se le agrega NH4OH en exceso 6. Indicar la formula de la sustancia quimica que produce un precipitado a) Con disolucion de CrCl3 pero no con Na2CrO4 NH4OH exceso b) Con disolucion de MnCl2 pero no con KMnO4 NH4OH c) Con disolucion de FeCl3 pero no con AlCl3 NaOH exceso d) Con disolucion de Na2CrO4 pero no con Zn(NO3)2 Ag+ e) Con disolucion de NiCl2 pero no con CrCl3 NaOH exceso f) Con disolucion de MnCl2 pero no con Al Cl3

Na(OH) exceso g) Con disolucion de FeCl3 pero no con CoCl2 NH4OH exceso h) Con disolucion de CoCl2 pero no con ZnCl2 Na(OH) exceso i) Con disolucion de AlCl3 pero no con ZnCl2 NH4OH exceso j) Con disolucion de Na2CrO4 pero no con FeCl3 PbCl k) Con disolucion de AlCl3 pero no con CaCl2 NH4OH l) Con disolucion de NiCl2 pero no con BaCl2 NH4OH 7. Indicar la formula del reactivo que: a) Disuelve MnS pero no NiS HCl diluido b) Disuelve ZnS pero no CuS HCl 6 M c) Disuelve Al(OH)3 pero no Fe(OH)3 NaOH exc d) Disuelve Ni(OH)2 pero no Fe(OH)3 NH4OH exceso e) Disuelve Cr(OH)3 pero no BI2S3 NaOH exceso ) Disuelve al Zn(OH)2 pero no Ni(OH)2 Na(OH) exceso g) Disuelve Na2CrO4 pero no Al(OH)3 H2O 8. Dar la formula de una sustancia del grupo del aluminio-niquel que: a) Se disuelve rapidamente en NH4OH 15 M y tambien en NaOH 8M Zn(OH)2 b) Se disuelve en NaOH 8M pero no en NH4OH 15M Al(OH)3 c) Se disuelve en NH4OH 15M pero no en NaOH 8M Ni(OH)3 d) Se disuelve en HCl 6M y tambien en H2O Cr(OH)3 e) Se disuelve en HCl 6M y tambien en NaOH 8M ZnS f) Se disuelve en HCl + HNO3 pero no en HCl 6M NiS 9. ?Como se distingue mediante un reactivo entre los siguientes? (Indicar que sucede a cada sustancia) a) Disoluciones:

Cr+++ y Al+++ Con NH4OH se forma un precipitado verde de Cr(OH)3 y blanco de Al(OH)3 Cr+++ y Ni++ Con Na(OH) exceso se forma precipitado de Ni(OH)2 y solucion de Cr(OH)4- Mn++ y Zn++ Con NaOH en exceso se forma precipitado de MnO2 y solucion de Zn(OH)4– Al+++ y Zn++ Con NaOH exceso se forma precipitado de Al(OH)3 y disolucion de Zn(OH)4– Al(OH)4- y Cr(OH)4– Con NH4OH se forma precipitado blanco de Al(OH)3 y verde de Cr(OH)3 Fe+++ y Fe++ Con NH4OH se forma precipitado anaranjado de Fe(OH)3 y precipitado verde de Fe(OH)2 Fe+++ y CrO4– Con HNO3 se forma disolucion de Fe(NO3)2 y solucion naranja de Cr2O7–

Zn(NH3)4++ y Zn++ Zn++ y Ba++ Con (NH4)2S amortiguado se precipita ZnS y solubiliza Ba++ Mn++ y Mg++ Con (NH4)2S basico se obtiene precipitado canela de MnS y disolucion de Mg++ b) Solidos ZnS y CoS + Solucion de HCl diluidos se forma precipitado de CoS y solucion de ZnCl2 Ni(OH)2 y Cr(OH)3 + solucion de NaOH se forma precipitado verde de Ni(OH)2 y disolucion de CrO4– MnS y NiS + solucion de HCl diluido se disuelve el MnS y precipita el NiS Na2S y ZnS + H2O se disuelve el Na2S y precipita el ZnS Al(OH)3 y Mn(OH)2 + Solucion de NaOH se forma precipitado de MnO2 y disolucion de Al(OH)4-

MnO2 y Fe(OH)3 + Solucion de KSCN se forma coloracion rojo sangre por parte de Fe3+ y no reacciona el MnO2 Zn(OH)2 y Al(OH)3 + Solucion de K4(Fe(CN)6) se forma precipitado verde azulado de ZnK(Fe(CN)6) y no reacciona el Al (OH)3 CuS y FeS Con HCl se forma precipitado negro de CuS y solucion verde de de FeCl2 10. Con el menor numero de operaciones posibles, ensayar: a) Zn++ en una disolucion que contiene Ni++ Se agrega un exceso de NaOH y H2O2 precipitando el Ni++ y disolviendose el Zn++ el cual luego se agrega HCl y luego K4(Fe(CN)6) precipitando con un color verde azulado el compuesto de Zn ) Mn++ en una disolucion que contiene cobalto y Cl- Se agrega HNO3 y luego NaBiO3 precipitando MnO7 violeta c) Al+++ en una disolucion que contiene Cr+++ Con un exceso de NaOH y solucion de H2O2 se forman soluciones de Al(OH)4 y CrO4– con lo cual se hecha aluminon, luego NH4OH lo cual nos debe confirmar solamente el Al3+ de color rojo d) Fe++ en una disolucion que contiene Fe+++ Con Sn se reduce el Fe3+ a Fe2+ con lo cual ya se pueden agregar NH4Cl + NH4OH formado precipitado verde de Fe(OH)2 e) Ni++ en una disolucion que contiene Fe++

Agregando DMG, luego NH4OH se forma un color fucsia dando la presencia de Ni++ 11. Explicar cada uno de los siguientes hechos: a) El MnO se disuelve rapidamente en H2SO4 el MnO2 no se disuelve rapidamente en H2SO4 Por la razon que se forma Mn++ b) En presencia de iones fluoruros los iones Fe+++ no dan la coloracion roja caracteristica con iones tiocianato Por la razon que se forma (FeF6)3- c) Cuando una disolucion alcoholica azul oscura que contiene iones Co(SCN)4—se diluye con agua, desaparece el color azul Al formarse Co(OH)2 ) Cuando se agrega NaOH o NH4OH gota a gota a una disolucion de ZnCl2 aparece primeramente un precipitado blanco que se redisuelve por adicion de mas reactivo para dar una solucion incolora y transparente como el agua. Cuando se agrega HCl, gota a gota, a esta disolucion aparece primeramente un precipitado blanco que se redisuelve por adicion de mas HCl para dar una disolucion transparente. e) Cuando se agrega (NH4)2S a una disolucion que contiene FeCl3 solido disuelto en agua, se forma un precipitado negro. Se forma FeS ) Cuando se agrega NH4OH 5M a una disolucion obtenida por la disolucion de MgCl2 en agua, se forma un precipitado blanco de Mg(OH)2 cuando se agrega NH4OH 5M a una disolucion obtenida por disolucion de una mezcla de MgCl2 y NH4Cl en agua, no se forma precipitado. Mayor cantidad de iones amonio que los oxidrilo no se da la precipitacion del Mg++ g) Cuando una disolucion preparada mezclando NH4OH 1M y NH4Cl 1M se agrega a una disolucion que contiene iones Mn++, no hay reaccion visible. Despues de 20 segundos comienza a aparecer una coloracion canela, puede formarse un precipitado de color marron claro.

Por exposicion al aire se precipita el Mn(OH)3 o H2MnO3 de color pardo h) Cuando se agrega H2SO4 2M a una mezcla solida de MnO2 y Co(OH)3 no hay signo de reaccion. Cuando se adiciona H2SO4 2M y un poco de H2O2 al 3% la mezcla solida se disuelve rapidamente. Por el hecho de que el MnO2 y Co(OH)3 se disuelven muy lentamente en H2SO4. El H2O2 por tanto acelera la disolucion por reduccion del MnO2 y Co(OH)3 a MnO2 y Co(OH)2 los cuales son basicos y se disuelven rapidamente por el H2SO4 i) El Mg(OH)2 insoluble en agua, se disuelve en disolucion acuosa de NH4Cl Se forma MgCl2 12.

Utilizando el esquema de analisis del grupo del Al-Ni como unica fuente de informacion, indicar en cada linea la sustancia correcta. (a)El reductor mas fuerte en disolucion acida: Mn++, Co++, Ni++ (b)EL ion complejo mas estable Mn(OH)4–, Zn(OH)4–, Ni(OH)4–. (c) El hidroxido anfotero: Co(OH)2, Zn(OH)2, Ni(OH)2 13. Una disolucion incolora que contiene solo cationes del grupo del aluminio niquel se dividio en tres partes que fueron tratadas como sigue a) A una de las partes se anadio NaOH lentamente y bajo constante agitacion. Se formo un precipitado claro, parte del cual se redisolvio en un exceso de NaOH.

La disolucion se centrifugo y decanto. El precipitado formado se oscurecio por exposicion al aire. b) La segunda parte no precipito al tratarla con NH4Cl y un exceso de NH4OH c) Al tratar la tercera parte con cloruro de amonio. NH4OH, (NH4)2S se formo un precipitado blanco ?Que conclusiones pueden obtenerse? Estan presentes el Zn2+ y el Mn2+ 14. Una disolucion desconocida del grupo del Aluminio-Ni se dividio en tres partes a) Una parte fue tratada con un exceso de NaOH y H2O2. Se formo un precipitado verde claro. b) Una parte se trato con NH4Cl y un exceso de NH4OH. Se formo un precipitado blanco ) Un parte se trato con una disolucion de (NH4)2S en NH4OH 2M. Se formo un precipitado negro Segun los antecedentes indicados, indicar los cationes ausentes, y presentes 15. Un solido desconocido esta formado por uno o mas de los siguientes compuestos: CuS, ZnS, AlCl3, NiCl2 y MnO. El tratamiento del solido con agua deja un residuo negro y un decantado incoloro. El residuo es parcialmente soluble HCl 6M y el decantado tratado en exceso de NHOH produce un precipitado color canela y un decantado incoloro. Segun los antecedentes indicados, indicar los compuestos ausentes, presentes e indeterminados.

CuS, MnS, NiS (precipitados negros) NiS, CuS insoluble en HCl 6M Compuestos presentes: CuS, MnO 16. Por adicion de NH4Cl y un exceso de NH4OH a una disolucion que contiene solamente cationes del grupo del aluminio niquel, se forma un precipitado blanco y sedoso. Por adicion de (NH4)S se forma un precipitado negro. Estos precipitados combinados no se disuelven completamente en HCl pero si en HCl + HNO3. Cuando esta disolucion se trata con un exceso de NaOH y despues con H2O2 y se centrifuga, el decantado es incoloro y el precipitado color verde claro.

Al final concluyo que estan presentes el Al3+ y el Zn2+ 17. Por adicion de NH4Cl y exceso de NH4OH a una disolucion que contiene solo cationes del grupo del aluminio niquel se forma un precipitado color rojo oscuro. Por adicion de (NH4)2S se forma un precipitado negro. Es tos precipitados se disuelven rapida y completamente en HCl dando una disolucion verde. Esta disolucion hervida con unas gotas de HNO3 concentrado produce un precipitado marron-rojizo y una disolucion verde con exceso de NaOH. Tratandola con H2O2 cambia a color amarillo. El precipitado no cambia de color. Que conclusiones pueden deducirse? Fe3+, Fe2+ 18. Un material solido que contiene solo cationes del grupo del aluminio niquel se disuelve en HCl obteniendose una disolucion verde. La adicion de NH4Cl y un exceso de NH4OH producen un precipitado verde y la adicion de (NH4)2S un precipitado negro. El precipitado total se disuelve en HCl + HNO3. Tratando la disolucion formada con un exceso de NaOH seguido de H2O2 se forma una disolucion incolora y un precipitado marron rojizo. Este precipitado es soluble en HCl, H2SO4 o HNO3 ? Que conclusiones pueden obtenerse? Mn2+, Fe2+ 9. Presentes: Pb, Ni, Hg, Al, Zn Ausentes: Cr 20. A) 3 B) 6 C) 2 D) E) 5 F) GRUPO IV Y V DE CATIONES . [pic] ———————– Mg, Na, K, NH4 + NH4OH, Na2HPO4 MgNH4PO4 Blanco (+ HCl) Mg2+ Reactivo del magnesio (NaOH) Laca azul Mg2+ presente Deteccion de NH4 Muestra original + H2O, NaOH Formacion de NH3 NH4+ presente Ca, Mg, Na, K, NH4 + (NH4)2C2O4 CaC2O4 Blanco + HCl llama roja Ca2+ Presente BaSO4 Blanco + HCl Ba++, Ca++, Mg++, Na+, K+, NH4+ + (NH4)2SO4 Llama verde Ba2+ presente Evaporar a sequedad (HCl) llama amarilla Na presente Llama violeta K presente