Sulfatos solubles.

Está formado por todos los cationes que, siendo solubles en las condiciones de
separación de los grupos anteriores, precipitan como carbonatos en medio
amoniacal.
Constituyen este grupo (Ca+2, Sr+2, Ba+2) los metales alcalino-térreos, con
excepción del Mg que se analiza en el grupo V y del Be que ppta. en las
condiciones del grupo III. La causa de estas diferenciaciones es que el CO3Mg
es bastante soluble y, entonces, se opta por evitar directamente su pptación.
en este grupo. Esto se consigue manteniendo la concentración de CO3-2
suficientemente baja por medio de una concentración adecuada de NH4+. En el
caso del Be+2, su pequeño radio iónico le otorga un valor q/r (˜ 60) tan alto
como el del Al+3 al que analíticamente se parece (ver “El concepto de acidez”).
Perteneciendo todos al segundo grupo de la tabla periódica, su estructura
electrónica es del tipo np6 (n+1)s2 (n = 3,4 ó 5) y tienen propiedades generales
y analíticas muy semejantes. Sus cationes tienen un carácter marcadamente
básico, no son oxidantes (los metales son reductores fuertes), hay pocas sales
insolubles y no presentan coloración en solución. En cambio, emiten luz visible
de colores característicos, a la llama.
Lo que sigue fue extraído del Burriel:
“…la mayoría son de carácter iónico y muy solubles en agua. Sin embargo,
ciertas sales formadas por anión pequeño, como F-, ó bastante cargado, como
(PO4)-3; (SO4)-2; (CO3)-2; (C2O4)-2, son poco solubles en agua. En general la
solubilidad de estas sales varía de una manera regular dependiendo del radio
iónico del catión; la solubilidad de los compuestos de Sr suele ser intermedia
entre la de los compuestos de Ca y Ba y más parecida a los de Ba. El sentido de
la variación de la solubilidad depende en gran medida del tamaño del anión; así,
cuando el anión es pequeño (OH-, F-) los compuestos más insolubles son los de
calcio; cuando el anión es voluminoso ((SO4)-2 , (CrO4)-2, NO3-, rodizonato) el
compuesto más insoluble es el de bario; en el caso del carbonato, el compuesto
más insoluble es el de estroncio.
Precipitante
Ca
Sr
Ba
La solubilidad aumenta
en el sentido de la
flecha
OH-, F-, (C2O4)(SO4)-2 , (CrO4)-2, ClNO3-, rodizonato
(CO3)-2
Si bien los cloruros y nitratos de los metales alcalinotérreos son muy solubles
en agua, su solubilidad en medios no acuosos sigue la misma pauta que los
sulfatos, cromatos, etc. Así, en alcohol etílico son solubles Ca(NO 3)2 yCaCl2;
SrCl2 pero no Sr(NO3)2, y son insolubles BaCl2 y Ba(NO3)2. En HNO3
concentrado es soluble el Ca(NO3)2, pero no los nitratos de estroncio y de
bario. Estos cationes, dado su elevado radio iónico, tienen poca tendencia a
formar complejos ; la dificultad para originarlos aumenta del calcio al bario.
Los complejos más estables son los que forman con citratos, polifosfatos y
sobre todo con EDTA y análogos.
En las diferencias de solubilidad de sus compuestos y de estabilidad de los
correspondientes complejos se basan las distintas
marchas analíticas
propuestas para la separación e identificación de estos cationes”.
Reactivos generales
Carbonato amónico.
Pptan. los carbonatos de color blanco, solubles fácilmente en medio ácido e
incluso parcialmente solubles en un ácido débil como el NH4+ o en agua saturada
de CO2, por formación en estos dos últimos casos de los bicarbonatos.
Los carbonatos secos, tratados con NO3H concentrado se transforman en
nitratos, siendo insolubles en nítrico concentrado, excepto el de Calcio.
Sulfatos solubles.
Ppdo blanco, bastante soluble en el caso del Ca. El sulfato de Ca, no obstante,
ppta. completamente en medio hidroalcohólico. Esta sal es uno de los
poquísimos casos en que la dependencia de la solubilidad con la temperatura se
invierte.
Se transforman en carbonatos (parcialmente en el caso del Ba) por ebullición
con solución concentrada de carbonato de sodio.
El SO4Ba adsorbe el MnO4-, tomando coloración violeta. (reacción de
reconocimiento de sulfatos).
La solubilidad de los sulfatos en EDTA es base de un procedimiento de
separación: El SO4Ca es soluble en agua; el de Sr en EDTA 0,1M a pH = 6 y el
de Ba en el mismo complejante a pH >10.
Agua de yeso (solución saturada de sulfato de calcio)
Obviamente, no precipita el Ca, pero sí lo hacen el Sr lentamente y el Ba
inmediatamente.
Oxalato de amonio.
Ppdo. blanco, soluble en medio ácido.
Cromato de potasio.
Todos dan ppdo. amarillo. El Ca+2 sólo a partir de concentraciones elevadas, el
Sr+2 a pH > 7 y el Ba+2 (el más insoluble) a pH >2. Efectuando la pptción. en
medio acético o buffer acético-acetato se separa el bario de los otros dos.
Fluoruro de sodio
A pH > 3 pptan todos, aunque el F2Ba es bastante soluble. Una solución
saturada de F2Ba puede utilizarse para la pptación. de los otros.
Alcohol absoluto.
Calcio
Estroncio
Bario
Nitrato
soluble
insoluble
insoluble
Coloración a la llama.
Cloruro
soluble
soluble
insoluble
El ensayo se hace con alambre de platino sobre llama de Bunsen no luminosa.
Conviene utilizar cloruros que son más volátiles. Para esto, se concentra a
sequedad o casi y se clienta con HCl conc.
Calcio: rojo ladrillo
Estroncio: rojo carmín, poco persistente
Bario: amarillo verdoso, muy persitente
Si están los tres presentes y en cantidades suficientes, se observa primero el
rojo carmín del Sr, luego se nota el Ca y finalmente queda el verde amarillento
del Ba.
Por supuesto que la observación instrumental del espectro (con espectroscopio)
es método mucho más sensible y certero.