Cationes Iii

GUIA DE LABORATORIO Nº3

CATIONES SUBGRUPO IIIB

CURSO:

QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA

PROFESOR:

CARLOS MINAYA AMES

GRUPO TERCERO DE CATIONES Subgrupo IIIB (divalentes): Ni²⁺ (verde), Co²⁺ (rosa), Mn²⁺ (rosa débil), Zn²⁺ (incoloro). El líquido subgrupo IIIB puede contener: Ni(NH3) 42+, azul; Co(NH3) 63+, rojizo; Zn(NH3) 42+ y Mn2+, incoloros.

Fundamento Teórico Si el líquido amoniacal procedente de la separación del subgrupo IIIA se añade un sulfuro soluble, o se le trata con corriente de H₂S, la concentración de S²¯ es lo bastante alta para precipitar los sulfuros de los cationes de este subgrupo, quedando así separado los grupos cuarto y quinto. Precipitados los sulfuros de Ni, Co, Mn, Zn se pueden separar tratando el precipitado con HCl diluido de concentración inferior a 2M, en el que se disuelven los sulfuros de Mn y Zn, mientras que quedan insolubles los de Co y Ni. Este comportamiento extraño de los sulfuros de Ni y Co, se explica, que en presencia de oxígeno, se oxidan rápidamente a los hidrosulfuros trivalente, NiSOH y CoSOH, que son insolubles en HCl diluido. Estos precipitados se disuelven en agua regia y en la solución se identifican Ni²⁺ y Co²⁺. En la solución clorhídrica que contiene Mn²⁺ y Zn²⁺ pueden identificarse o separarse aprovechando el carácter anfótero del Zn(OH)₂ y la fácil oxidabilidad del Mn²⁺ a Mn(IV) en medio alcalino. Tratando dicha solución con NaOH en exceso y H₂O₂ precipitara MnO₂, negro pardusco, y se disolverá Zn²⁺ en forma de ZnO₂²¯.

Procedimiento Tenemos una solución con los cationes del subgrupo IIIB, procedemos a las identificaciones:

1. Identificación del cobalto Unas gotas de la solución se ponen en un tubito de ensayo y se añaden unos cristales de NH4SCN. Se añaden ahora cinco gotas de acetona y agitamos. Color azul de la capa no acuosa, indica cobalto.

2. Identificación del níquel Una gota de la solución se pone en placa, se alcaliniza con amoniaco y se añaden dos gotas más de dimetilglioxima; precipitado rojo rosado comprueba el níquel.

3. Identificación del manganeso Hervimos 1ml de la solución, se añade poco a poco esta solución, agitando sobre otra obtenida en el acto disolviendo una lenteja de NaOH en 1ml de agua. La mezcla debe ser fuertemente alcalina. Observar si se forma un precipitado blanco que se disuelve en el NaOH lo que indicaría Zn2+; y otro insoluble que poco a poco pardea, lo que significa Mn2+. Se añaden dos gotas de H2O2, se hierve un poco y se filtra, o centrifuga. El precipitado es de MnO2, pardo negruzco.

4. Identificación del zinc A parte de la solución se añade H2SO4 diluido hasta acidez (comprobar). Añadir una sola gota de reactivo A de MONTEQUI y dos o tres de B. Se agita y se ayuda a la precipitación frotando con una varilla. Precipitado violeta más o menos intenso, que incluso puede ser negro, comprueba el Zn2+.

Observaciones al subgrupo IIIB 

El Co²⁺ forma un complejo soluble, pardusco, con la dimetilglioxima. Por esta razón cuando existe Co²⁺ se deben añadir 3 gotas más de dimetilglioxima.

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A veces, esta solución suele ser algo amarilla, por no haber separado bien le Cr en el subgrupo anterior. Esto no es perjudicial, ni perturba la identificación del Mn y Zn.

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La expulsión del H2S debe ser total; de otra manera pueden obtenerse precipitados negros con los reactivos A y B, aun en ausencia de Zn²⁺. En precipitado violeta es tanto más oscuro cuanto menos Zn²⁺ haya. Si no hay Zn²⁺, a lo sumo, debe obtenerse un ligero precipitado verdoso.