Primer Grupo de Cationes: Generalidades y Reacciones de Reconocimiento

PRIMER GRUPO DE CATIONES
GENERALIDADES Y REACCIONES DE
RECONOCIMIENTO.
Integrantes:
• Ullauri Luis Andrés
• Salgado Mario Paulo
• Velasteguí Carlos Mateo
• Venegas Jordan Esteban

INTRODUCCIÓN:
• Pertenecen a este grupo los metales alcalinos como el Li, K y Na,
además delNH4+ y el Mg.
• Son precipitados por ciertos reactivos.
GRUPO REACTIVO DEL GRUPO
I (Grupo de la plata) 𝐻𝐶𝑙 diluido
II (Grupo del cobre y arsénico) 𝐻2 𝑆 en presencia de 𝐻𝐶𝑙 diluido
III A (Grupo del hierro) 𝑁𝐻4 𝑂𝐻 en presencia de 𝑁𝐻4 𝐻𝐶𝑙
III B (Grupo del zinc) (𝑁𝐻4)2 𝑆 en presencia de 𝑁𝐻4 𝑂𝐻 y
𝑁𝐻4 𝐻𝐶𝑙
IV (Grupo del calcio) (𝑁𝐻4)2 𝐶𝑂3 en presencia de 𝑁𝐻4 𝑂𝐻 y
𝑁𝐻4 𝐻𝐶𝑙
V (Grupo de los metales alcalinos) Sin reactivo de grupo
Clasificación analítica de los iones de metales y cationes. Vogel, A. (1969). p. 138

1.1 SOLUCIÓN DE FOSFATO DE SODIO.
• Solución neutra -> precipitación parcial del
Fosfato de Litio (Li3PO4)
• Soluciones diluidas -> precipitación más
fácil a temperatura de ebullición.
• Precipitación casi total en presencia de
Hidróxido de Sodio (NaOH)
• Precipitado más soluble en Cloruro de Amonio.
Vogel, A. (1969). Solución de fosfato de sodio.

1.2 SOLUCIÓN DE CARBONATOS ALCALINOS.
• Genera un precipitado blanco de Carbonato de
Litio (Li2CO3)
• No se genera precipitado en caso de que
exista exceso del Cloruro de Amonio (NH4Cl)
Vogel, A. (1969). Solución de carbonatos alcalinos.

1.3 SOLUCIÓN DE FLUORURO DE AMONIO.
• En una solución de amoniaco se genera un
precipitado blanco y gelatinoso de Fluoruro
de Litio (LiF)

1.4 FERRIPERYODATO DE LITIO.
"Las sales férricas reaccionan con los peryodatos
produciendo un precipitado de peryodato férrico
complejo que se disuelve en exceso de peryodato y
álcali. La solución alcalina resultante del complejo
de peryodato férrico es un reactivo selectivo para el
litio, puesto que es el único de los metales
alcalinos que da con el reactivo, un precipitado
blanco amarillento, escasamente soluble." (Vogel,1969)

1.5 COLORACIÓN A LA LLAMA.
Los compuestos de litio tienen una coloración
rojo carmín
Los Espectros Atómicos. Recuperado de: https://www.blinklearning.com/Cursos/c504879_c23255429__Tecnicas_de_trabajo_y_experimentacion.php

2.1 SOLUCIÓN DE ACETATO DE URANILO Y MAGNESIO.
 Se produce precipitado
(amarillo cristalino) de
acetato de sodio, magnesio y
uranilo NaMg(UO2)3(C2H3O2)9
.9H2O
 La adición de alcohol
favorece la precipitación.
 Ocurre según la reacción
química:
Vogel, A. (1969)- Solución de acetato de Uranilo y Magnesio.
Uranyl magnesium sodium acetate.
Recuperado de: https://goo.gl/fXHtaJ

2.1 SOLUCIÓN DE ACETATO DE URANILO Y MAGNESIO.
PREPARACIÓN DEL REACTIVO:
• Calentar una mezcla de: 20g de acetato de uranilo
cristalizado, 66g de acetato de magnesio cristalizado,
25mL de ácido acético glacial y 175mL de agua.
• Dejar reposar durante 24 horas
• Filtrar y comprobar el precipitado.
Vogel, A. (1969). Solución de acetato de Uranilo y Magnesio.

2.2 SOLUCIÓN DE SUBINATRATO DE BISMUTO.
• Precipitado cristalino (en forma de
agujas).
• Precipitado de sulfato sódico bismútico o
de nitrato sódico bismútico.
Cristalización. Recuperado de: http://quimicalaboratory.blogspot.com/2012_04_01_archive.html

2.3 COLORACIÓN A LA LLAMA
 Método de reconocimiento por vía seca.
 La coloración de la llama no luminosa de Bunsen se
torna amarilla.
 Pequeñas cantidades de sales de sodio dan este ensayo.
 Cuando el color es intenso hay grandes cantidades de
sodio.
Identificación preliminar de cationes con ensayos a la llama. Recuperado de: https://goo.gl/oB9TGQ

3.1 SOLUCIÓN DE ÁCIDO PERCLÓRICO.
• Precipitado blanco, cristalino de perclorato de
potasio.
• Poco soluble en agua (ácido perclórico).
• Poco soluble en ácido. Prácticamente insoluble
en alcohol.
𝐻𝐶𝑙𝑂4 + 𝐾𝐶𝑙 ⇌ 𝐾𝐶𝑙𝑂4 ↓ +𝐻𝐶𝑙

• Solubilidad aumenta a medida que aumenta la
temperatura.
• La solución alcohólica de ácido perclórico
no se debe calentar.
Perclorato de potasio. Recuperado de: http://www.vk2zay.net/article/79

3.2 SOLUCIÓN DE ÁCIDO HEXACLOROPLATÍNICO.
• Con soluciones concentradas
• Precipitado cristalino, amarillo de hexacloroplatinado de
potasio.
• Es muy poco soluble en agua, poco soluble en ácidos
diluidos, casi insoluble en alcohol al 75%.
• La reacción no es muy sensible.
• Los cristales del precipitado son más finos.

3.2 SOLUCIÓN DE ÁCIDO HEXACLOROPLATÍNICO.
¿Cómo preparar ácido
cloroplatínico?
Se prepara disolviendo 2,7 g de
ácido cloroplatínico hidratado
𝐻2[𝑃𝑡𝐶𝑙6]. 6𝐻2 𝑂 en 10 ml de agua.
Hexacloroplatinado de potasio.
Recuperado de:
https://goo.gl/Pkf11D
𝐻2[𝑃𝑡𝐶𝑙6] + 2𝐾𝐶𝑙 ⇌ 𝐾2[𝑃𝑡𝐶𝑙6] ↓ +2𝐻𝐶𝑙

3.3 SOLUCIÓN DE ÁCIDO TARTÁRICO.
• En soluciones concentradas se obtiene un
precipitado blanco cristalino de tartrato ácido
de potasio.
𝐻2 𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝐾𝐶𝑙 ⇌ 𝐾𝐻. 𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝐻𝐶𝑙
𝑁𝑎𝐻𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝐾𝐶𝑙 ⇌ 𝐾𝐻. 𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝑁𝑎𝐶𝑙
Tartrato de potasio. Recuperado de: https://goo.gl/VeSA9W

3.3 SOLUCIÓN DE ÁCIDO TARTÁRICO.
• Soluble en ácidos minerales (no muy diluidos) y
soluciones alcalinas (formando tartrato de
potasio).
𝐾𝐻. 𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝐾𝑂𝐻 ⇌ 𝐾2 𝐶4 𝐻4 𝑂6 + 𝐻2 𝑂
Es poco soluble en agua e insoluble en alcohol al
50%.
• La precipitación se acelera agitando, frotando
las paredes del recipiente con una varilla de
vidrio o agregando alcohol

3.4 SOLUCIÓN DE COBALNITRITO DE SODIO.
• Precipitado amarillo de cobaltinitrito de
potasio
• Insoluble en solución diluida de ácido
acético
• Concentración y temperatura influyen en la
rapidez de la formación del precipitado.
3𝐾𝐶𝑙 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 + 𝑁𝑎3 𝐶𝑜 𝑁𝑂2 6 ⇌ 𝐾3 𝐶𝑜 𝑁𝑂2 6 ↓ +3𝑁𝑎𝐶𝑙
2𝐾𝐶𝑙 + 𝑁𝑎2 𝐶𝑜 𝑁𝑂2 6 ⇌ 𝐾2 𝑁𝑎 𝐶𝑜 𝑁𝑂2 6 ↓ +2𝑁𝑎𝐶𝑙

3.4 SOLUCIÓN DE COBALNITRITO DE SODIO.
• Se deben eliminar las sales de amonio, yoduros y
otros agentes reductores.
• Soluble en ácidos minerales diluidos y en medio
básico.
Cobaltinitrito de potasio. Recuperado de: https://goo.gl/g63lW9

3.4 COLORACIÓN A LA LLAMA
• Se produce una coloración violeta
característica.
• Se puede utilizar como filtro
el vidrio (grueso) de azul de
cobalto que absorbe los rayos
amarillos (sodio) o una solución de
alumbre de cromo.
Prueba a la flama para
potasio (lila). Brown, T.,
(2004)

4.1 SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO.
 Reconocimiento de amoníaco.
 Al calentarse, la solución desprende amoníaco
gaseoso.
Double Displacement Reaction of Ammonium Chloride and Sodium Hydroxide. Recuperado de: https://goo.gl/yK9urh
Qualitative Analysis of Cations. Recuperado de: https://goo.gl/mKjn0B

RECONOCIMIENTO:
• Por su olor. Tras retirarlo de la llama.
• Sosteniendo una varilla de vidrio humedecida
con HCL concentrado, sobre el vapor. Se forman
humos blancos de cloruro de amonio.
• Azul = Papel Tornasol Rojo
• Pardo = Papel Cúrcuma

RECONOCIMIENTO:
• Papel filtro humedecido con solución de
Nitrato Mercurioso, se torna negro.
• Papel filtro humedecido con solución de
Sulfato Manganoso y Peróxido de Hidrógeno, se
torna pardo.
Vogel, A. (1969). Métodos de reconocimiento de Amoniaco..

4.2 REACTIVO DE NESSLER.
 Precipitado (coloración parda o
amarilla).O:Hg2NH2.I
 Vestigios de Amoníaco de Aguas Potables.
 Reacción sensible.
 Ausente de cationes, excepto los alcalinos.
1. Se deja reposar y se decanta
2. Se deja reposar durante 24h y se decanta. La
solución debe permanecer en la oscuridad
Vogel, A. (1969). Reacciones de formación del Reactivo de Nessler.

TÉCNICA DE LA REACCIÓN GOTA A GOTA:
 Sobre un vidrio de reloj se mezcla una gota la
solución de análisis, una de NaOH concentrada.
 Se coloca un gota de la nueva solución en un papel
para reacciones a la gota, con una de reactivo de
Nessler.
 Produce una mancha o anillo amarillo o anaranjado
rojizo
 Sensibilidad: 0,3µg de NH3 (en 0,002mL)

Juego de reactivos de nitrógeno
amoniacal, Nessler
. Recuperado de:
https://goo.gl/VHtmTD

4.3 SOLUCIÓN DE COBALNITRITO DE SODIO
Se forma precipitado de cobalnitrito de amonio
(amarillo, similar al producido por iones de
Potasio) (NH4)3[Co(NO2)6]
Grupo de los metales alcalinos. Recuperado de: https://goo.gl/OC34j4
Vogel, A. (1969). Solución de cobalnitrito de sodio.

A diferencia de las reacciones con el Potasio,
el ácido perclórico no forma precipitado con
el cloruro de amonio.
Recuperado de: https://goo.gl/r5OPy6

5.1 SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE AMONIO
• Precipitado de Mg(OH)2 blanco gelatinoso y poco
soluble en agua
Vogel, A. (1969). Solución de hidróxido de amonio.
• Precipitado de hidróxido de magnesio
• Fácilmente soluble en sales de amonio
5.2 SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO

5.3 SOLUCIÓN DE CARBONATO DE AMONIO
Vogel, A. (1969). Solución de carbonato de amonio.
5.4 SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE CARBONATO DE SODIO
Vogel, A. (1969). Solución de carbonato de sodio.
• Precipitado blanco de aspecto gelatinoso de
carbonato básico
• Insolubles en soluciones alcalinas y soluble en
ácidos y soluciones de sales de amonio

5.5 SOLUCIÓN DE FOSFATO DE SODIO
Vogel, A. (1969). Solución de fosfato de sodio.
• Precipitado de fosfato amónico magnésico de color
blanco y cristalino
• Poco soluble en agua, soluble en ácido acético y
ácidos minerales
5.6 REACTIVO DIFENILCARBAZIDA
• Al precipitado de hidróxido de sodio, formado de la
combinación de sal de magnesio y de solución de
hidróxido de sodio, se le agregan unas gotas del
reactivo y el precipitado tiene una coloración rojo
violeta tras un lavado en agua caliente.

5.7 REACTIVO OXINA
Vogel, A. (1969). Reactivo Oxina
• Al precipitado resultado de la sal de magnesio con
solución de hidróxido de amonio, se le agregan unas
gotas del reactivo y se torna de color amarillo a la
sal compleja
5.8 REACTIVO MAGNESON I
Es un tipo de reactivo con características colorantes
al exponer una gota del mismo ante un precipitado en el
cual están presentes exclusivamente cationes alcalinos
los torna de color azul.

5.9 REACTIVO AMARILLO DE TITÁN
• Es absorbido por el hidróxido de magnesio y tornando
el precipitado a un rojo intenso.
5.8 REACTIVO QUINARIZALINA
• Con sales de magnesio se da una coloración azul.
5.9 ENSAYO AL SOPLETE
Todo compuesto de magnesio calentado l carbón en
presencia de carbonato de sodio se convierte en oxido de
magnesio blanco que al seguir calentando se vuelve
incandescente, humedeciéndolo con una solución de
nitrato de cobalto y volviéndolo a calentar se obtiene
una masa rosada.

6. COLORACIONES A LA LLAMA
Una colección de ion llama pruebas. Recuperado de:
https://goo.gl/mlUECg
Beleño, L. Colores a la llama de los metales. Recuperado de:
https://goo.gl/l8pWb9

BIBLIOGRAFÍA:
• Brown, T., 2004, Prueba a la flama para potasio (lila). Química
la ciencia central, México DF, México: Pearson Educación, p.
257.
• Clasificación analítica de los iones de metales y cationes.
Vogel, A., 1969, Química Analítica Cualitativa Incluyendo
Semimicroanálisis Cualitativo, Quinta edición, Editorial
Kapelusz, Buenos Aires, Argentina. p. 138
• León, C., 1985, Química Analítica Cualitativa, Escuela
Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.
• Vogel, A., 1969, Química Analítica Cualitativa Incluyendo
Semimicroanálisis Cualitativo, Quinta edición, Editorial
Kapelusz, Buenos Aires, Argentina.

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