MARCHA ANALÍTICA DE SEPARACION DE CATIONES DEL SEGUNDO GRUPO

SUBGRUPO DEL COBRE

I. OBJETIVO GENERAL:

El objetivo de este laboratorio es confirmar la presencia de los cationes del subgrupo del cobre en la solucion muestra, mediante observaciones cualitativas y sus respectivas reacciones.

II.FUNDAMENTO TEÓRICO

CATIONES DEL SEGUNDO GRUPO:

Los cationes del segundo grupo se dividen tradicionalmente en dos subgrupos: el subgrupo II A (del cobre) y el segundo II B (del arsénico).

La base de esta división es la solubilidad de los precipitados de sulfuros en poli sulfuros de amonio.

Mientras que los sulfuros del subgrupo del cobre son insolubles en este reactivo, los sulfuros del subgrupo del arsénico se disuelven por la formación de Tiosales.

El subgrupo del cobre está conformado por:

Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+

Aunque la mayor parte de los iones Pb2+ son precipitados con ácidos clorhídricos diluidos junto con los otros iones del grupo I, este precipitado es bastente incompleto debido a la solubilidad relativamente alta del PbCl2.

Por lo tanto, cuando todavía habrá iones plomo cuando se trate de precipitar el segundo grupo de cationes.

Los cloruros, nitratos y sulfatos de los cationes del subgrupo del cobre son bastante solubles en agua. Los sulfuros, hidróxidos y carbonatos son insolubles. Algunos de los cationes de este grupo tienden a formar complejos

III. PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD

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SIMBOLO RIESGOS PRECAUCIONES USOS

HCLAcción corrosiva y tóxica sobre la piel y mucosas,produciendo quemaduras cuya gravedad dependerá de la concentración de la solución.

Utilizar ropa resistente a los ácidos, incluidos capuchas y protectores de ojos, cara, brazos, manos, piernas y pies.

Se emplea en la fabricación de agroquímicos,productos veterinarios,elaboración de PVC, procesos de estampado en la industria textil .

TIOACETAMIDA

Puede provocar cáncer, nocivo en caso de ingestión, provoca irritación ocular grave.Provoca irritación cutánea.

Evitar el contacto con la piel, ojos y la boca.No permitir el paso al sistema de desagües. Evitar la contaminación del suelo, agua y desagües.

Para usos de laboratorio, análisis, investigación y química fina.

(NH4)I

Es una sustancia explosiva en forma de cristales, de color violeta, y de mal olor.

No debe ser sometido a los efectos del calor, humedad o roce. Al estallar, emite una nube de color violeta, correspondiente a yodo gaseoso, el cual es altamente reactivo y tóxico para la salud.

Es utilizado preferentemente como explosivo de iniciación, pues es muy inestable y la liberación de energía térmica es muy baja.

H2O2

Esta solución al contacto con los ojos puede provocar lesiones severas hasta la ceguera, puede irritar y causar quemaduras químicas y/o térmicas en la piel.

No administrar en cavidades cerradas por el riesgo de embolia gaseosa.No debe aplicarse en los ojos.

En muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de ropa y cabello.

IV. PARTE EXPERIMENTAL

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EXPERIMENTO N°1 “MARCHA ANALITICA DE SEPARACION DE LOS CATIONES DEL SEGUNDO GRUPO-SUBGRUPO DEL COBRE”

a) Observaciones:

Al añadir 8 gotas de H 2SO4 6M a la solucion B, y luego calentarla, se observó un precipitado blanco y SOLUCIÓN 1 incolora.

Al añadir al precipitado blanco: 1mL de agua con 2 gotas de H 2SO4 6M , luego añadir 6 gotas de NH4CH3COOH 3M y una gota de CH3COOH 6M, y calentar; se observó una SOLUCIÓN 2 incolora.

Al añadir 2 gotas de K2CrO4 1M a la SOLUCIÓN 2 incolora, se observó la formación de un PRECIPITADO color amarillo.

Al añadir a la SOLUCIÓN 1: NH4OH 15M gota a gota (10 gotas), y poner esta SOLUCIÓN 3 en el papel tornasol, este se vuelve azul.

Al calentar la SOLUCIÓN 3, se observó un PRECIPITADO 1 de color blanco y SOLUCIÓN 4 de color azul intenso.

Al lavar el PRECIPITADO 1 con NH4OH 3M, el PRECIPITADO queda completamente blanco.

Al añadir al PRECIPITADO 1: 5 gotas de Na2SnO2, se observó la formación de un PRECIPITADO color negro.

Al dividir en dos porciones a la SOLUCION 4 : Al añadir a la primera porción CH3COOH 6M y luego 2 gotas de K4Fe(CN)6 0.2 M, se observó que la solución se tornó color rojo oscuro – marrón .Al añadir a la segunda porción unos cristales de KCN, esta SOLUCIÓN 5 es incolora, y al llevarla al baño maría y adicionar 8 gotas de Tioacetamida 1M, se observó la formación de un PRECIPITADO color amarillo.

b) Ecuaciones químicas:

SOLUCION B:

Adición de ácido sulfúrico:

Esto se da para que reaccione con los iones plomo, formando sulfatos.

H 2SO4+Pb2+¿→PbSO4¿

Al evaporar hasta vapores blancos se elimina el exceso de H2SO4 de la siguiente manera:

H 2SO4⟶H 2O+SO3

El vapor de anhídrido sulfúrico se evapora y la solución con sulfatos se concentra.

PRECIPITADO (PbSO4):

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-Lavado con agua y gotas de ácido sulfúrico: esto se da para que el precipitado no se disuelva:

- Adición de acetato de amonio y ácido acéticoEsto logra generar una cierta cantidad de iones plomo

PbSO4+CH 3COO−¿⟶Pb ¿¿¿

Pb ¿¿

- Adición de cromato de potasioGracias al cromato de potasio el plomo reaccionara y formara cromato de plomo (no soluble).

K2CrO4+H 2O⟶K+¿+CrO42−¿¿ ¿

CrO42−¿+Pb2 +¿⟶ PbCrO4 ¿¿

SOLUCION (Bi2+, Cu2+, Cd2+):

Adición de hidróxido de amonio 15 M:

Gracias a esto la solución adquiere carácter alcalino, formando hidróxidos con los iones, siendo el hidróxido de bismuto el único que queda como tal. Los otros dos reaccionan de nuevo formando complejos.

Bi3+¿ ,Cu2+¿ ,Cd2+¿+OH−¿⟶ Bi(OH )

3, Cu(OH)

2,Cd (OH )

2¿¿¿ ¿

Cu (OH )2 ,Cd (OH )2+NH 3⟶Cu ¿¿¿

PRECIPITADO (Bi (OH)3):

Adición de hidróxido de amonio 3M

Al igual que el lavado con agua y ácido sulfúrico, la finalidad de este es que el precipitado no se disuelva.

Adición de estannito de sodio

Este logra reaccionar con el bismuto, separando al metal.

Bi (OH )3+SnO22−¿→Bi+SnO3

2−¿+H2 O ¿¿

SOLUCION (Cu ¿¿¿):

PRIMERA PORCION

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Adición de ácido acético: Esto logra separar al ion cobre del amonio:

Cu ¿¿¿

Adición de ferrocianuro de potasio: Se da una reacción donde se forma un producto de color marrón o rojo.

Cu2+¿+Fe (CN )64−¿⟶Cu

2Fe (CN )

6¿¿

SEGUNDA PORCION

Adición de cianuro de potasio: Se usa para hacer reaccionar al complejo que contiene cobre, de tal manera que no interfiera luego con la visualización del ion cadmio.

Cu ¿¿¿

A su vez el complejo de cadmio reacciona de la siguiente manera:

Cd ¿¿¿

Adición de Tioacetamida:

El nuevo complejo de cadmio se descompondrá así:

Cd (CN )42−¿⟶Cd2+¿+ (CN )−¿¿

¿ ¿

La Tioacetamida genera iones sulfuro que junto con el cadmio formaran la sal CdS color amarillo.

c) Diagrama de proceso:

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V. Recomendaciones:

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En el proceso de calentar la solución B con las 8 gotas de H2SO4, se debe procurar no acercar demasiado el tubo de ensayo al fuego directo, pues puede ocurrir salpicaduras y perder mucha muestra.

En el proceso de obtención de precipitados, se recomienda dejar en reposo la solución, con el fin de permitir la precipitación del sólido, y poder observar sus características cualitativas.

VI. Conclusiones:

El precipitado color .

VII. Bibliografía:

PAGINAS WEB:

http://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/geoquimica/Archivos/cationesII.pdf http://clubensayos.com/Ciencia/LAB-03-%E2%80%93-AN%C3%81LISIS-DEL/

1183719.html

LIBROS DIDÁCTICOS:

Análisis inorgánico cualitativo sistemático, By Francisco Buscarons Ubeda, Editorial Reverte

ANEXO

Importancia del Cobre:

El cobre es un elemento químico realmente importante para el ser humano; y es que por un lado,

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encontramos en dicho elemento un aliado perfecto que ha impulsado enormemente nuestra tecnología. Por otro, también estamos ante un componente esencial para la salud del ser humano.

Podemos decir que el cobre es uno de los metales más importantes de nuestra tecnología. Con su descubrimiento, el ser humano fue capaz de utilizar un conductor realmente preciso de calor y la electricidad. Algo que hoy por hoy nadie puede negar. Pero además, no podemos olvidarnos que el cobre fue uno de los primero metales descubiertos por el hombre, siendo así un material usado para crear herramientas que hicieron evolucionar la vida de nuestros antepasados a pasos agigantados, permitiendo posteriormente que pudieran crear técnicas cerámicas y procesos metalúrgicos.

Así, desde el punto de vista de la evolución del hombre, el cobre ha sido realmente imprescindible, sin su descubrimiento, seguramente no hablaríamos de una civilización tan avanzada como la nuestra.

En la actualidad, el cobre está presente en nuestras vidas más de lo que podemos imaginar; y es que la tecnología derivada del cobre es realmente amplia, pues ofrece un mayor ahorro energético que otros metales, además de contar con mayor durabilidad que otros materiales; y es que mientras que otros metales, con el tiempo, pueden llegar a soltar sustancias nocivas, el cobre aguanta sin ningún problema, siendo muchísimo más higiénico.

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Para que nos hagamos una idea, algo tan rutinario como un vehículo cuenta con cantidades realmente importantes de cobre. También máquinas, monedas, pesticidas, tuberías y herramientas varias.

Al margen de la importancia del cobre para la industria, también hay que saber que el cobre es un mineral fundamental para el ser humano. Por ejemplo, es importantísimo para prevenir problemas como la anemia o enfermedades óseas, incluso para detener daños celulares.

Hay estudios que aseguran que durante el embarazo, una dosis correcta de cobre puede ayudar al desarrollo cerebral del niño.

Los bajos niveles de este metal en nuestro cuerpo, pueden traernos problemas futuros de gran importancia como osteoporosis o incluso enfermedades cardiovasculares. No obstante, como pasa con el hierro o el zinc, ingerir grandes cantidades puede ser también perjudicial para nuestro cuerpo.

Funciones del Cobre:

Antioxidante: reduce el daño celular causado por los radicales libres. La enzima Superóxido dismutasa es una enzima cobre/zinc-dependiente que cataliza la excreción de radicales superóxidos (radicales libres) de nuestro organismo. Estos radicales si no son eliminados rápidamente pueden causar daño en las membranas celulares. Otra enzimas cobre-dependientes que previenen daño celular son la ceruloplasmina, ferroxidasa II, citocromo C oxidasa, entre otras.

Formación de tejido conectivo: la enzima lisil-oxidasa, también cobre dependiente, es fundamental para la interacción del colágeno y la elastina, esenciales para la formación de tejido conectivo. Esta enzima participa en la integridad del tejido conectivo en el corazón y vasos como así también el desarrollo de huesos y músculos.

Participa en el metabolismo del hierro: las enzimas ferroxidasa I (ceruloplasmina) y la ferroxidasa II son enzimas cobre-dependientes presentes en el plasma, hacen posible que el hierro se una a la proteína llamada transferrina, la cual transporta el hierro absorbido por los alimentos a la sangre, el que será utilizado para sintetizar otras enzimas y proteínas que contienen hierro en su estructura como la mioglobina y hemoglobina, componente principal de los glóbulos rojos.

Producción de energía: la enzima cobre-dependiente, citocromo C oxidasa, tiene un rol fundamental en la producción de energía en las células (ATP). Esta enzima se encuentra en forma abundante en tejidos de gran actividad metabólica como el corazón, cerebro e hígado.

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Síntesis de neurotransmisores: la enzima dopamina ?monooxigenasa, cobre-dependiente, convierte la dopamina al neurotransmisor norepinefrina (noradrenalina).

Formación y mantenimiento de mielina: la mielina es una capa protectora de los nervios, fundamental para el buen funcionamiento del sistema nervioso, que está formada por fosfolípidos cuya síntesis depende de la enzima citocromo C oxidasa, enzima cobre-dependiente, es decir que necesita al cobre para poder actuar.

Formación de la melanina: la melanina es un pigmento formado en células llamadas melanocitos que juega un rol importante en la pigmentación del cabello, piel y ojos. La enzima tirosinasa, cobre-dependiente, es la responsable de la formación de este pigmento.

Mantiene el buen funcionamiento de la glándula tiroides: el cobre participa en la producción de la hormona tiroidea, tiroxina (T4).

Participa en el mantenimiento del sistema inmune: es esencial para el desarrollo y funcionamiento apropiado de nuestras defensas

Favorece la cicatrización de heridas: debido a su rol en la formación de colágeno.

Interacción del cobre con otros nutrientes:

Zinc: la ingesta excesiva de zinc puede disminuir la absorción de cobre en adultos. Con ingesta excesiva nos referimos al consumo de suplementos de zinc de 50 mg/día o más durante largos períodos. Altas dosis de zinc aumenta la síntesis de la metalotioneína, una proteína presente en células intestinales. Esta proteína atrapa a ciertos metales, entre ellos el cobre, ya que tiene gran afinidad por el mismo y previene la absorción de los mismos ya que los retiene en las células intestinales y no pueden pasar a la circulación.

Hierro: altas dosis de hierro puede interferir en la absorción de cobre en los infantes. Se ha comprobado que los niños que se alimentan con leche de fórmula que contenía bajas concentraciones de hierro, absorbían mas cobre que aquellos niños alimentados con leche de fórmula con alto contenido de hierro.

Fuentes naturales de cobre:

Los alimentos que más cantidad de cobre contienen son el hígado, riñón, mollejas y otras vísceras. También se encuentra en carnes, cereales integrales, frutas secas, frutos de mar, cacao y legumbres. El cobre también está en forma de suplementos como óxido cúprico, sulfato de cobre, gluconato de cobre y quelatos de aminoácidos de cobre 

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