Page 794 - Quimica - Undécima Edición

764 CAPÍTULO 16 Equilibrios ácido-base y equilibrios de solubilidad

• Cationes del grupo 1 . Cuando se agrega HCl diluido a la disolución desconocida,
21
1
21
sólo precipitan los iones Ag , Hg 2 y Pb como cloruros insolubles. Todos los demás
iones, cuyos cloruros son solubles, quedan en la disolución.
• Cationes del grupo 2 . Después de que los precipitados de cloruro se han separado
por fi ltración, se hace reaccionar sulfuro de hidrógeno con la disolución desconocida
22
acidifi cada. En estas condiciones, la concentración de los iones S que quedan disuel-
tos es insignifi cante. Por lo tanto, la precipitación de los sulfuros metálicos se repre-
senta mejor como

21
1
M (ac) 1 H 2 S(ac) Δ MS(s) 1 2H (ac)
Al añadir ácido a la disolución, este equilibrio se desplaza hacia la izquierda, de
manera que sólo precipitarán de la disolución los sulfuros metálicos menos solubles,
es decir, los que tengan valores de K ps más bajos. Éstos son el Bi 2 S 3 , CdS, CuS, HgS
y SnS (vea la tabla 16.5).
• Cationes del grupo 3 . En esta etapa se agrega hidróxido de sodio a la disolución
para hacerla básica. Esto hace que el equilibrio anterior se desplace hacia la derecha.
Por lo tanto, ahora precipitarán los sulfuros más solubles (CoS, FeS, MnS, NiS, ZnS).
31
31
Observe que los iones Al y Cr en realidad precipitan como hidróxidos, Al(OH) 3
y Cr(OH) 3 y no como sulfuros, ya que los hidróxidos son menos solubles. Enseguida
se fi ltra la disolución para separar los sulfuros y los hidróxidos insolubles.
• Cationes del grupo 4 . Después de que los cationes de los grupos 1, 2 y 3 se hayan
eliminado de la disolución, se agrega carbonato de sodio a la disolución básica para
21
21
21
precipitar los iones Ba , Ca y Sr como BaCO 3 , CaCO 3 y SrCO 3 . Estos precipi-
tados también se separan de la disolución por fi ltración.
• Cationes del grupo 5 . En esta etapa, los únicos cationes que posiblemente queden
1
1
1
1
en la disolución son Na , K y NH 4 . La presencia del NH 4 se puede verifi car aña-
diendo hidróxido de sodio:
1
1
NaOH(ac) 1 NH 4 (ac) ¡ Na (ac) 1 H 2 O(l) 1 NH 3 (g)
Es posible detectar el amoniaco gaseoso por su olor característico o por el cambio de
color rojo a azul del papel tornasol húmedo cuando se coloca encima (no en contac-
1
1
Como el NaOH se agrega en el grupo to) de la disolución. Para confi rmar la presencia de los iones Na y K , por lo gene-
3 y el Na 2 CO 3 se agrega en el grupo 4, ral se emplea la prueba o ensaye a la fl ama . Se humedece una porción de alambre de
la prueba de la fl ama para los iones
1
Na se lleva a cabo utilizando la diso- platino (elegido éste por ser inerte) con la disolución y se quema a la fl ama de un
lución original. mechero de Bunsen. Cada tipo de ion metálico produce un color característico cuan-
1
do se calienta de esta manera. Por ejemplo, los iones Na emiten un color amarillo,
21
1
el color de los iones K es violeta y el de los iones Cu es verde (fi gura 16.13).
El diagrama de fl ujo que muestra la fi gura 16.14 resume este procedimiento para separar
los iones metálicos.
Deben mencionarse dos puntos relacionados con el análisis cualitativo. Primero, la
separación de los cationes en grupos debe ser lo más selectiva posible. Esto signifi ca que
hay que elegir los aniones que se agreguen como reactivos de tal forma que precipite el
menor número de tipos de cationes. Por ejemplo, todos los cationes del grupo 1 también
forman sulfuros insolubles, de manera que si el H 2 S se hiciera reaccionar desde el prin-
cipio con la disolución, podrían precipitar hasta siete sulfuros diferentes (los sulfuros de
los grupos 1 y 2), lo cual no es deseable. En segundo lugar, la separación de los cationes
en cada etapa debe ser tan completa como sea posible. Por ejemplo, si no se agrega sufi -
ciente HCl a la disolución desconocida para separar todos los cationes del grupo 1, éstos
precipitarán con los cationes del grupo 2 como sulfuros insolubles. Esto interfi ere con el
análisis químico ulterior y lleva a conclusiones erróneas.