Practica de Aniones - Facultad de Ciencias-UCV

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Química
Laboratorio de Química Analítica
Análisis Cualitativo de Aniones
Tomado de
Semimicro Qualitative Analysis
Frank J. Welcher
And
Richard B. Hahn
Copyright: D. Van Nostrand Company, INC.
Last Published on October, 1964.
Traducción libre de:
Clara María Hernández de Golding
Ph.D en Química.
Julio de 2004.
“Únicamente para ser empleado como guía de estudio de los estudiantes
del laboratorio de Química Analítica. Queda prohibida su reproducción,
publicación o utilización para fines ajenos a los antes expuestos”.
Indice
Cap. 38. Análisis de los Aniones
I. Los Anions
II. Preparación y Precipitación.
III. Procedimiento de Análisis.
558. Clasificación de los Aniones.
Grupo I
Grupo II
Grupo III. (Grupo soluble)
559. Método de Análisis de Aniones
560. Observaciones Preliminares
561. Pruebas Generales
562. Pruebas para el Grupo I
563. Pruebas para el Grupo II.
564. Prueba para el Grupo III.
565. Prueba para Agentes Reductores
566. Prueba para Iones Oxidantes
567. Prueba para Sustancias Volátiles.
568. Prueba para Compuestos de Azufre
569. Resumen de las Pruebas Generales.
570. Incompatibilidades.
Cap. 39. Pruebas para Aniones-Discusión
Grupo I
571. Prueba para Silicato.
572. Prueba para Sulfato.
573. Pruebas para Sulfuro, Sulfito y Tiosulfato.
Remoción y prueba para el ion sulfuro
Prueba para Sulfito.
Prueba para Tiosulfato.
574. Prueba para Arsenito y Arseniato.
575. Prueba para Tartrato y Citrato.
576. Prueba para Fosfato.
577. Prueba para Carbonato.
578. Prueba para Borato.
579. Prueba para Oxalato.
580. Prueba para Fluoruro.
581. Prueba para Cromato.
Grupo II
582. Prueba para Ferricianuro.
583. Prueba para Ferrocianuro.
584. Prueba para Tiocianato.
585. Prueba para Cianuro.
586. Prueba para Cloruro
587. Prueba para Yoduro y Bromuro.
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Grupo III.
588. Prueba para Nitrito.
589. Prueba para Nitrato.
590. Prueba para Clorato.
591. Prueba para Acetato.
592. Prueba para Permanganato.
Cap. 40. Pruebas para Aniones-Experimental
Pruebas Preliminares
593. Pruebas para Grupos.
Prueba para el Grupo I.
Prueba para el Grupo II.
Prueba para el Grupo III.
594. Prueba para Iones Reductores.
595. Prueba para Agentes Oxidantes.
596. Prueba para Sustancias Volátiles.
597. Prueba para Compuestos de Azufre.
Procedimientos para Aniones del Grupo I
598. Silicato.
599. Sulfato.
600. Sulfuro, Sulfito y Tiosulfato.
601. Arseniato y Arsenito.
602. Fosfato.
603. Tartrato y Citrato.
604. Carbonato.
605. Borato (tetraborato).
606. Oxalato (y Fluoruro).
607. Fluoruro.
608. Cromato (dicromato).
Procedimientos para Aniones del Grupo II
609. Ferricianuro.
610. Ferrocianuro y Tiocianato.
611. Cianuro.
612. Yoduro y Bromuro.
613. Cloruro.
614. Sulfuro.
Procedimientos para Aniones del Grupo III
615. Nitrito.
616. Nitrato.
617. Clorato y Compuestos Oxi-Halógenos reducibles.
618. Acetato
619. Permanganato
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38
Análisis de los Aniones
Cuadro de Grupos
I. Los Iones.
GRUPO I
GRUPO II
GRUPO III
Solución
Solución Neutra o
Solución
Solución Neutra o
Solución
Solución Neutra o
Ácida
Básica
Ácida
Básica
Ácida
Básica
SO4=
=
-
-
-
SO4
Cl
Cl
NO3
NO3-
-
SO3=
Br-
Br-
-
NO2-
-
S2O3=
I-
I-
-
ClO3-
-
CO3=
-
S=
C2H3O2=
C2H3O2=
-
SiO3=
-
CN-
C4H4O6=
C4H4O6=
Cr2O7=
CrO4=
-
SCN-
C6H5O73-
C6H5O73-
PO43-
PO43-
Fe(CN)63-
Fe(CN)63-
MnO4-
MnO4-
AsO33-
AsO33-
Fe(CN)64-
Fe(CN)64-
AsO43-
AsO43-
-
S2O3=
BO33-
B4O73-
C2O4=
C2O4=
F-
F-
C4H4O6=
C4H4O6=
II. Preparación y Precipitación.
A. Los aniones no son precipitados por grupos como los cationes. En la mayoría de los
casos las separaciones son innecesarias. Las pruebas son realizadas para los iones
individualmente en porciones separadas de la solución.
III. Procedimiento de Análisis.
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A. Pruebas generales a ser realizadas para eliminación. (1) Pruebas para grupos. (2)
Prueba para agentes oxidantes. (3) Pruebas para agentes reductores. (4) Pruebas
para sustancias volátiles. (5) Pruebas para compuestos de azufre.
B. Realizar pruebas para iones individuales que no fueron eliminados por las pruebas
generales.
558. Clasificación de los Aniones. Varias clasificaciones de los aniones han sido
propuestas. Algunos autores proponen hasta 8 diferentes grupos mientras que otros apenas
llegan a 3. Nosotros usaremos la siguiente clasificación:
Grupo I. Este grupo está compuesto de aniones que son precipitados desde una
solución ligeramente básica mediante el empleo de una mezcla de nitrato de calcio y nitrato
de bario. Los aniones son: sulfato, SO42- ; sulfito, SO32-; tiosulfato (hiposulfito), S2O32- ;
carbonato CO32-; silicato, SiO32-; cromato, CrO42-; fosfato, PO43-; arsenito, AsO33-;
arseniato, AsO43-; borato, BO33- (y tetraborato, B4O72-); oxalato, C2O42-; fluoruro, F-; y
tartrato, C4H4O62-.
El ion tartrato es precipitado lentamente y algunas veces no precipita por el reactivo
del grupo I; por consiguiente, una prueba negativa para el grupo I no es conclusiva para
eliminar al ion tartrato. Por esta razón, el ion tartrato está también incluido en el grupo III
(grupo soluble). El tiosulfato da una prueba positiva para el grupo I y el II, en el grupo I es
precipitado como tiosulfato de calcio y en el grupo II es descompuesto y precipitado
finalmente como sulfuro de plata.
Grupo II. Este grupo está compuesto de aniones que son precipitados por nitrato de
plata en una solución diluida de ácido nítrico. Estos iones son: cloruro, Cl-; bromuro, Br-;
ioduro, I-; sulfuro, S2-; cianuro, CN-; ferrocianuro, [Fe(CN)6]4-; ferricianuro [Fe(CN)6]3-;
tiocianato, (sulfocianuro, SCN-) y tiosulfato, S2O32-.
Grupo III. (Grupo soluble). Este grupo esta compuesto de aniones que no son
precipitados por los reactivos de los grupos previos. Ellos son: nitrato, NO3-; nitrito, NO2-;
clorato, ClO3-; acetato, C2H3O2-; tartrato, C4H4O62-; citrato, C6H5O73- y permanganato
MnO4-.
559. Método de Análisis de Aniones. El método para el análisis de los aniones es muy
diferente de aquel para los cationes. Aunque los aniones son clasificados en grupos, el
grupo reactivo es usado solamente para mostrar la presencia o ausencia de ciertos aniones,
y no como un método de separación. Muchos procedimientos han sido previstos en los
cuales los aniones son precipitados por grupos y después analizados, pero las desventajas
de estos procedimientos tienen mucho más peso que sus ventajas. Al contrario que los
cationes, muchos aniones son completamente volatilizados o fácilmente oxidados o
reducidos para formar iones totalmente diferentes. Así en la precipitación y redisolución de
un grupo precipitado, ciertos aniones pueden ser volatilizados y perdidos o podrían ser
transformados en algo diferente.
El primer paso en el análisis de una muestra desconocida para aniones consiste en
hacer observaciones preliminares de color, acidez, etc. Luego se debe realizar una serie de
pruebas generales. Estas observaciones y pruebas generales son muy valiosas como pruebas
5
de eliminación, eso es, ellas muestran la ausencia de ciertos iones o grupos de iones. Ellas
son valiosas también de manera positiva en cuanto a que ellas indican la presencia de
ciertos grupos o clases de otros aniones. Después de las pruebas generales, las pruebas
específicas son usadas para los iones individuales, cuya presencia es indicada en la prueba
general. En la siguiente discusión se asume que los aniones están presentes solamente como
compuestos de potasio o sodio. Otros cationes pueden interferir en los análisis de aniones y
deben ser removidos. Este punto será discutido en un capitulo más adelante. Las cantidades
de los aniones desconocidos no necesitan ser determinadas. Todos los aniones
desconocidos contendrán 5 mg de cada anión por mL.
560. Observaciones Preliminares. Lo primero que se debe observar es el color de la
muestra. De todos los aniones conocidos comúnmente, sólo los iones cromato, dicromato,
ferricianuro, ferrocianuro y permanganato son coloreados, por consiguiente, una solución
incolora elimina la posibilidad de que los aniones antes señalados, se encuentren presentes.
La solución desconocida también debe someterse a una prueba de pH, o
sencillamente con papel de tornasol. Muchos aniones no pueden existir en solución ácida.
Cuando el ion tiosulfato es sometido a pH ácido, el mismo se descompone con la formación
de azufre y dióxido de azufre gaseoso. En solución ácida, los iones carbonato, sulfito,
sulfuro, cianuro, nitrato y clorato son descompuestos y/o forman productos volátiles. Si el
pH de la solución desconocida es ácido, se debe eliminar la presencia de los iones antes
mencionados. Los iones ferrocianuro, ferricianuro y tiocianato se descomponen lentamente
en solución ácida. Todos los aniones son estables en soluciones básicas o neutras.
561. Pruebas Generales. Las pruebas de grupo son valiosas dado que muestran la
presencia o ausencia de los aniones de los Grupos I y II. Los aniones del Grupo III son
conocidos como el ”grupo soluble”, similar al grupo V de cationes, y no hay pruebas
directas que puedan serle realizadas a este grupo.
562. Pruebas para el Grupo I. La prueba para reconocimiento del Grupo I se realiza
mediante la adición de una solución de nitrato de calcio-nitrato de bario a una solución
básica de la muestra desconocida. Si la muestra desconocida es ácida o neutra, primero se
le debe alcalinizar con solución de hidróxido de amonio. La formación de un precipitado al
añadir la mezcla de nitratos de calcio y bario, indica la presencia de aniones del Grupo I.
Los aniones del Grupo I son precipitados como sales insolubles de calcio y bario. La
mezcla de nitratos se emplea con la finalidad de asegurar la precipitación completa. Los
iones sulfato y cromato precipitan preferencialmente como sales de bario, mientras que el
resto de los aniones son precipitados como sales de calcio. Los iones tartrato y borato, a
baja concentración, no forman precipitado con el reactivo del Grupo I, por consiguiente una
prueba negativa del Grupo I no es concluyente en la eliminación de los iones tartrato y
borato. Los mismos tampoco precipitan con el reactivo del Grupo II, por esta razón tartrato
y borato a son incluidos en el Grupo III.
El ion fluoruro es otro ion que algunas veces causa dificultades en la prueba del
Grupo I. El fluoruro de calcio se forma lentamente como un precipitado de aspecto baboso
y transparente que algunas veces es ignorado.
En las pruebas para el Grupo I la solución no debe ser expuesta al aire por más de
10 a 15 minutos. El dióxido de carbono es adsorbido lentamente por la solución básica, el
cual precipita como carbonato de calcio, resultando así una prueba falsa.
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563. Pruebas para el Grupo II. El sobrenadante resultante de la prueba del Grupo I o la
solución original pueden emplearse directamente para hacer la prueba del Grupo II. Esta
prueba se realiza añadiendo a la solución desconocida (o al sobrenadante del Grupo I) una
solución de nitrato de plata y acidulando con ácido nítrico. El ácido nítrico debe ser añadido
después de que el nitrato de plata y la solución desconocida hayan sido mezclados porque
de otra manera los iones cianuro y sulfuro (si es que están presentes) podrían transformarse
en gases volátiles (Sec. 39e) y perderse antes de que la prueba sea realizada. La formación
de un precipitado ratifica la presencia de aniones del Grupo II, los cuales precipitaran como
compuestos insolubles de plata. Una prueba débil para los aniones del Grupo II debe ser
ignorada debido a que el ion cloruro se encuentra como impureza en la mayoría de los
reactivos.
564. Prueba para el Grupo III. No hay prueba directa para los aniones del Grupo III. Se
deben realizar pruebas individuales a los aniones de este grupo con porciones individuales
de la muestra desconocida.
565. Prueba para Agentes Reductores. Cualquier ion que reaccione y reduzca al ion
permanganato en solución ácida se clasificará como un Agente Reductor. En la prueba, la
muestra desconocida es acidulada con ácido sulfúrico diluido y se añade una o dos gotas de
permanganato de potasio 0,01M. La decoloración de la solución púrpura del permanganato
indica la presencia de agentes reductores.
Los siguientes aniones reducen al ion permanganato inmediatamente en una
solución fría: sulfito, tiosulfato, arsenito, tartrato, citrato, ioduro, bromuro, tiocianato,
cianuro, ferrocianuro y nitrito.
El ion oxalato reacciona extremadamente lento con la primera gota de solución de
permanganato y se debe calentar la solución para dar inicio a la reacción. Sin embargo, una
vez que la reacción comienza las gotas subsiguientes reaccionan instantáneamente. Este
fenómeno se explica con la catálisis que el ion manganeso produce, cuando es formado en
la reacción,.
El ion cloruro también reduce lentamente al ion permanganato, pero esta reacción
no es catalizada pon el ion manganeso.
566. Prueba para Iones Oxidantes. Cualquier ion que oxida al ion yoduro en solución
ácida, convirtiéndolo en yodo libre, es clasificado aquí como un anión oxidante. La prueba
se realiza acidificando la solución desconocida y añadiendo solución de yoduro de potasio
junto con tetracloruro de carbono. Se agita fuertemente la mezcla y el yodo libre, color
púrpura, que se extrae en la capa orgánica es confirmativo de la presencia de agentes
oxidantes. Los iones que dan una prueba positiva de agentes oxidantes son: cromato
(dicromato), ferricianuro, clorato, nitrito y permanganato. Los iones nitrato y arseniato
podrían dar una prueba negativa o muy débil dependiendo de la concentración del ion o la
acidez de la solución. Una prueba débil debe ser descartada porque podría haber sido
causada por una ligera oxidación debido al oxígeno del aire.
567. Prueba para Sustancias Volátiles. Una sustancia volátil es aquella que es fácilmente
vaporizada o cambiada al estado gaseoso. Al acidificar la solución desconocida, los
siguientes iones producen gases: carbonato, sulfito, nitrito, tiosulfato, sulfuro y cianuro. Si
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estos iones están presentes en concentraciones suficientemente altas, se puede notar la
formación de burbujas de gas o efervescencia cuando un ácido fuerte se añade a la solución.
El ion carbonato siempre produce burbujas, mientras que los otros lo hacen solamente
cuando están en concentraciones elevadas.
Después de que se ha añadido ácido, se debe calentar la solución y realizar una
prueba de olfato. Los iones sulfito y tiosulfato forman dióxido de azufre gaseoso, el cual
tiene un olor característico. El ion nitrito produce NO y NO2 gaseosos los cuales tienen un
olor “metálico”. Los sulfuros liberan sulfuro de hidrogeno gaseoso. Los cianuros producen
cianuro de hidrogeno gaseoso, el cual tiene un olor a almendras (sin embargo,
aproximadamente una de cada 10 personas no puede reconocer este olor). El sulfuro de
hidrógeno y el cianuro de hidrógeno son muy venenosos, pero una cantidad muy pequeña
no es peligrosa. Sin embargo, se debe evitar la inhalación continua.
Al ser calentados, el ion acetato se transforma en ácido acético, el cual produce un
fuerte olor a vinagre, y el ion tiocianato genera ácido iociánico, con olor penetrante. En
general, a pesar de su utilidad, las pruebas de olor no son muy confiables dado que un olor
puede enmascarar a otros. Otra razón de las fallas de estas pruebas se debe a la fatiga de los
nervios olfativos que aun olores muy fuertes podrían pasar desapercibidos después de
varias “pruebas de olfato”.
568. Prueba para Compuestos de Azufre. Todos los compuestos que contienen azufre
son oxidados para formar iones sulfato cuando son tratados con permanganato de potasio
en solución alcalina. El ion permanganato se convierte en dióxido de manganeso insoluble
en este proceso. Por ejemplo con tiocianato de potasio:
6SCN-+ 22MnO4- + 2H2O
→ 22MnO + 3N ↑ + 6CO
2
2
3
2-
+ 4OH- + 6SO42-
La solución resultante se acidifica, se añade el peróxido de hidrógeno para reducir el
dióxido de manganeso, y entonces se añade solución de cloruro de bario. La formación de
un precipitado finamente dividido de sulfato de bario indica la presencia de compuestos de
azufre.
569. Resumen de las Pruebas Generales. Los resultados de las pruebas generales se
resumen en la Tabla 58. Las pruebas positivas se indican con el signo “+”. Un signo “?”
indica que la prueba puede ser positiva o negativa dependiendo de la concentración, acidez,
etc., por consiguiente la presencia o ausencia de ese ion en particular no está indicada por
esa prueba. Un espacio en blanco indica que el ion en particular no responde a esa prueba
general.
570. Incompatibilidades. Ciertas combinaciones de aniones no son posibles, por las
interacciones que podrían ocurrir entre los mismos generando la destrucción de ambos
iones. El pH de la solución es un factor importante al considerar las interacciones entre
aniones. Por ejemplo, en medio alcalino el ion cromato es inactivo como oxidante, mientras
que en solución ácida se convierte en un oxidante fuerte. La Tabla 59 da un resumen de los
iones que son compatibles tanto en soluciones ácidas como básicas.
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TABLA 59. INCOMPATIBILIDADES
Ion
SiO3=
SO4=
SO3=
Incompatible en solución básica
Fe(CN)63- , MnO4-
S2O3=
Fe(CN)63- , MnO4-
AsO33-
Fe(CN)63- , MnO4-
AsO43PO43CrO4=
Fe(CN)64-
C2O4=
Fe(CN)63- , MnO4-
FC4H4O63-
Fe(CN)63- , MnO4-
BO33-, B4O7=
CO3=
ClBrI-
MnO4- (lento)
CNS=
MnO4Fe(CN)63- , MnO4-
SCN-
Fe(CN)63- , MnO4-
Fe(CN)63Fe(CN)64-
SO3=, S2O3=, AsO33- , C2O4=,
C4H4O63-, Br-, I-, S=, SCN-, NO2-,
MnO4MnO4-
NO3-
-
NO2-
MnO4-
ClO3-
-
C2H3O2MnO4-
SO3=, S2O3=, AsO33-, C2O4=,
C4H4O63-, Cl-, Br-, I-, CN-, S=,
SCN-, Fe(CN)64-, NO2-
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Incompatible en solución ácida
S=, Fe(CN)63-, ClO3-, MnO4Cr2O7=, NO2-, NO3S=, Fe(CN)63-, ClO3-, MnO4Cr2O7=, NO2-, NO3S=, Fe(CN)63-, ClO3-, MnO4Cr2O7=, NO2S=, I-, Fe(CN)64-, SO3=, S2O3=
S=, Br-, I-, SCN-, Fe(CN)64-, SO3=,
S2O3=, C2O4=, NO2-, C4H4O63Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=,
NO2-, AsO43Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=,
NO2-, AsO43ClO3-, MnO4Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=
Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=,
NO2-, AsO43ClO3-, MnO4Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=,
NO2-, AsO43-, SO3=, S2O3=
Fe(CN)63- , ClO3-, MnO4- Cr2O7=,
NO2-, AsO43S=, Br-, I-, SCN, SO3=, S2O3=,
AsO33-, C2O4=, C4H4O63-, NO2-,
(ClO3-, MnO4-)
ClO3-, MnO4- Cr2O7=, NO2-,
AsO43Br-, I-, S=, SCN-, SO3=, S2O3=,
C2O4=, C4H4O63Br-, I-, S=, SCN-, SO3=, S2O3=,
C2O4=, C4H4O63-, Fe(CN)64-,
Fe(CN)63-, AsO33-, Cr2O7=, ClO4-,
MnO4Cl-, Br-, I-, S=, SCN-, SO3=, S2O3=,
C2O4=, C4H4O63-, Fe(CN)64-,
AsO33Cl-, Br-, I-, CN-, S=, SCN-, SO3=,
S2O3=, C2O4=, C4H4O63-, Fe(CN)64-,
AsO33-NO2-,
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Pruebas para Aniones-Discusión
Grupo I
571. Prueba para Silicato. Cuando una solución contiene un silicato soluble y la misma es
tratada con un ácido fuerte, se forma ácido silícico, H2SiO3, ligeramente ionizado (Sec.
331). Si se forma mucho ácido silícico se podría formar en la solución un gel semisólido.
Esto ocurre solamente con cantidades muy grandes de ácido silícico.
Con cantidades pequeñas o moderadas de ácido silícico, no se deberían observar
cambios al añadir ácido clorhídrico. En este caso, la solución se evapora a sequedad con
calentamiento del residuo. El ácido silícico hidratado pierde agua y permanece como un
residuo gelatinoso o arenoso, el cual es insoluble en ácido clorhídrico diluido. La formación
de este residuo insoluble indica una prueba positiva para el ion silicato.
Esta prueba puede fallar cuando el ion floruro está presente en una cantidad que
excede al ion silicato. Mediante calentamiento, se volatiliza el tetrafluoruro de silicio, el
cual se pierde indicando un falso negativo para el ion silicato (Sec. 331).
La prueba de silicato se debe realizar previa a todas las otras pruebas individuales.
El ion silicato interfiere en otras pruebas y su presencia o ausencia debe ser conocida antes
de realizar otras pruebas. La interferencia del silicato se discutirá mas adelante en las
pruebas individuales.
572. Prueba para Sulfato. La prueba para sulfato está basada en la formación de un
precipitado blanco finamente dividido de sulfato de bario en solución ácida.
Los silicatos interfieren con esta prueba por la formación de silicato de bario,
insoluble, de color blanco. La prueba de sulfato en presencia de silicato se puede realizar
convenientemente con el residuo de la prueba de silicatos. Al evaporar a sequedad con
ácidos todos los silicatos se vuelven insolubles. Si el residuo obtenido en la prueba de
silicato se trata con ácido clorhídrico diluido, se disuelven los sulfatos solubles y el ácido
silícico, insoluble, permanece inalterado. El cloruro de bario se añade a esta solución y la
prueba de sulfato se lleva a cabo de la manera usual. El ion sulfato no interfiere con
ninguna otra prueba. En la presencia de sulfuros, sulfitos y tiosulfatos, se podría formar una
pequeña cantidad de ion sulfato por medio de una oxidación. Por consiguiente, si
cualquiera de estos iones está presente, una prueba de sulfato muy débil tendría que ser
tomada como sospechosa y el ion sulfato no debería ser reportado a menos que se obtenga
un resultado contundente.
573. Pruebas para Sulfuro, Sulfito y Tiosulfato. Estos iones deben ser analizados
consecutivamente en la misma porción de muestra desconocida. Aunque el ion sulfuro es
propiamente miembro del Grupo 2, este se incluye en el Grupo 1 porque debe ser removido
antes de que se realicen las pruebas para sulfito y tiosulfato.
(1) Remoción y prueba para el ion sulfuro. El ion sulfuro se separa de los iones
sulfito y tiosulfato añadiendo una solución de nitrato de tetraminzinc a una
10
solución amoniacal de la muestra desconocida. El ion sulfuro se precipita como
sulfuro de zinc insoluble de color blanco (Sec. 296), donde el sulfito y el
tiosulfato no reaccionan con el reactivo. La formación de un precipitado blanco
en este punto de la prueba no indica de manera concluyente la presencia de
sulfuro, porque el ferrocianuro, ferricianuro, silicato y otros aniones pueden
también formar precipitados insolubles de color blanco con el reactivo. Una
prueba para confirmar al ion sulfuro se realiza por centrifugación del precipitado
insoluble de zinc y posterior tratamiento de este precipitado con ácido
clorhídrico. Los vapores emanados se prueban con un papel de filtro
humedecido en acetato de plomo (o nitrato de plomo). La formación de una
mancha negra o plateada sobre el papel confirma la presencia de sulfuro.
(2) Prueba para Sulfito. La solución amoniacal remanente después de la
eliminación del precipitado de sulfuro de zinc, se trata con solución saturada de
nitrato de estroncio. El ion sulfito precipita como sulfito de estroncio insoluble
(Sec. 335). Este precipitado se forma lentamente por lo que la solución debe
dejarse en reposo por al menos 10 minutos o más para asegurar la precipitación
completa.
Se separa el precipitado y se disuelve en ácido clorhídrico y se le añade,
seguidamente, solución de cloruro de bario. Cualquier residuo insoluble
(BaSO4), es separado y descartado. El sobrenadante se trata con unas gotas de
solución de yodo en yoduro de potasio y la solución de yodo se decolorará si se
encuentra presente el ion sulfito, formando un precipitado finamente dividido de
sulfato de bario.
(3) Prueba para Tiosulfato. La solución básica sobrenadante, después de la
separación del sulfito de estroncio, se acidifica con ácido clorhídrico y luego se
calienta. Si el ion tiosulfato está presente, se forma azufre libre de color
amarillo, finamente dividido (Sec. 337). La formación de azufre libre en la
solución original no es evidencia concluyente de la presencia del ion tiosulfato.
Cuando se deja en reposo, el ion sulfuro forma polisulfuros debido a un proceso
de oxidación. Los polisulfuros, tal como el tiosulfato, depositan azufre libre
cuando se encuentran en solución ácida. En esta prueba los polisulfuros son
eliminados junto con el sulfuro de zinc.
574. Prueba para Arsenito y Arseniato. Los iones arsenito y arseniato se detectan por
tratamiento de una solución de la muestra desconocida con sulfuro de hidrogeno en medio
fuertemente ácido y en caliente. La formación de un precipitado amarillo brillante de As2S3
o As2S5 confirma la presencia de estos aniones. Este precipitado se centrifuga y se separa
del sobrenadante para ser analizado con una prueba de arsénico por el procedimiento del
Grupo II-B. Los iones arsenito y arseniato son discutidos en detalle en las Secciones 259 y
260.
575. Prueba para Tartrato y Citrato. Mediante evaporación con ácido sulfúrico los
tartratos y citratos se descomponen con la subsecuente formación de carbón (Sec. 356).
También se forman pequeñas cantidades de sustancias orgánicas volátiles complejas. Éstas
frecuentemente le imparten a los residuos un olor similar al del azúcar quemado.
Esta no es una prueba específica para tartrato o citrato, debido a que muchas
sustancias orgánicas se carbonizan cuando son calentadas en presencia de ácido sulfúrico.
11
En este curso, sin embargo, los únicos iones incluidos en la muestra desconocida que
responde a esta prueba son los iones tartrato y citrato.
Los agentes fuertemente oxidantes interfieren con esta prueba mediante la oxidación
del tartrato (o citrato), a dióxido de carbono sin la formación de carbón. Las interacciones
pueden ocurrir aún en solución. Partículas de polvo o de papel de filtro producen pequeñas
manchas de carbón durante la realización de la prueba. Tartrato y citrato deben ser
reportados solamente si la carbonización ocurre en toda la solución. Los ferrocianuros y
ferricianuros pueden descomponerse y formar un precipitado azul oscuro en esta prueba.
Este precipitado es fácilmente distinguible del negro del carbón.
576. Prueba para Fosfato. Cuando un fosfato soluble es calentado con una solución ácida
de molibdato de amonio, se forma un precipitado amarillo brillante de fosfomolibdato de
amonio (Sec. 345). El ion arseniato interfiere debido a la formación de un precipitado
amarillo similar de arsenomolibdato de amonio. Si el ion arseniato está presente este debe
ser removido primero de la solución fuertemente ácida y caliente con sulfuro de hidrógeno.
El ion cloruro y otros agentes reductores interfieren con la prueba para fosfatos dado
que los mismos reducen al molibdato de amonio volviéndolo inactivo. Para remover estas
interferencias, la solución desconocida se trata con un exceso de ácido nítrico y se evapora
para reducir el volumen de solución. El tratamiento con ácido nítrico oxida y volatiliza
todos los iones interferentes y la prueba para fosfato puede ser realizada en la solución
resultante.
577. Prueba para Carbonato. Los carbonatos son estables únicamente en solución
alcalina. Todos los carbonatos se descomponen en medio ácido con la formación de dióxido
de carbono gaseoso. Cuando el dióxido de carbono gaseoso es burbujeado en una solución
de hidróxido de bario, se forma un precipitado blanco de carbonato de bario insoluble.
La solución desconocida se vierte en un frasco equipado con un tubo de emisión.
Primero se añade una solución de yodo que oxida los iones sulfito y tiosulfato (Sec. 335 y
337). Los iones sulfito y tiosulfato producen dióxido de azufre gaseoso el cual, así como el
dióxido de carbono, reacciona con el hidróxido de bario para formar un precipitado blanco
insoluble (interferencia debida a la formación de sulfito de bario).
El exceso de yodo se elimina mediante la adición de hidrocloruro de hidroxilamina,
el cual es un agente reductor (Sec. 364). La solución se acidifica y se calienta y el gas
producido es burbujeado dentro de la solución de hidróxido de bario. No se debe hervir la
solución por periodos prolongados debido a que los oxalatos se descomponen lentamente
en estas condiciones para formar dióxido de carbono (Sec. 342). Se debe recordar que
pequeñas cantidades de dióxido de carbono presentes en el aire se disuelven en muchos
reactivos. Por consiguiente, una prueba débil siempre se obtendrá debido al ion carbonato.
El ion carbonato no debe ser reportado a menos que se obtenga una prueba contundente.
Los bicarbonatos reaccionan exactamente igual a los carbonatos y esta prueba no distingue
entre ambos. Para diferenciar entre carbonato y bicarbonato se debe medir el pH de la
solución original.
578. Prueba para Borato. En la prueba para borato una porción de la muestra desconocida
se concentra mediante evaporación. Se añade un exceso de alcohol metílico y ácido
sulfúrico. El ácido bórico formado reacciona con el alcohol metílico para producir borato
de metilo.
12
Con una llama se enciende la solución (cuidado!, siga este procedimiento en la
campana). El calor volatiliza el borato de metilo el cual se quema con una llama verde claro
(Sec. 351). Se recomienda apagar las luces del recinto para observar con mayor facilidad el
color. El color verde se puede intensificar soplando y reincendiando el alcohol metílico. El
color es muy intenso al momento de la reignición.
Se debe tener mucho cuidado cuando se realice esta prueba. La cara debe protegerse
cuando se enciende el alcohol ya que las llamas algunas veces son muy altas. Luego de
hacer la prueba, se debe quemar totalmente el alcohol. Existe una prueba alternativa mucho
más sensible empleando papel turmérico.
579. Prueba para Oxalato. En esta prueba, una solución de nitrato de calcio es añadida a
la muestra desconocida, la cual ha sido acidificada previamente con ácido acético. Si el ion
oxalato está presente, se forma un precipitado blanco finamente dividido de oxalato de
calcio. Este precipitado no es una evidencia conclusiva de la presencia del ion oxalato, ya
que tanto el fluoruro como el silicato de calcio también precipitan en este punto. Para
confirmar que el precipitado es realmente de oxalato de calcio, el mismo es disuelto en
ácido sulfúrico diluido y luego se trata con un par de gotas de permanganato de potasio. La
decoloración del permanganato y la formación de burbujas diminutas de dióxido de
carbono, confirman la presencia de oxalato. Es importante que el precipitado sea lavado
cuidadosamente antes de añadir el permanganato. Otros agentes reductores tales como
tartrato, sulfito y arsenito, podrían estar presentes en el líquido original asociado con el
precipitado. Estas impurezas también reducirán al ion permanganato originando una prueba
falsa de oxalato.
580. Prueba para Fluoruro. La prueba para fluoruros está basada en la decoloración de la
laca de rojo de alizarina y zirconio. Cuando el cloruro de zirconilo se trata con alizarina (un
pigmento orgánico amarillo), se forma una laca roja. La reacción puede ser formulada
como sigue:
ZrOCl2 + alizarina
(Amarillo)
→ Laca de Zr-alizarina
(Rojo)
Cuando la laca de zirconio y alizarina es tratada con un fluoruro soluble en solución
ácida, se destruye la laca de color rojo debido a la formación del ion complejo
fluorozirconato. Se forma un color amarillento de la alizarina. Este cambio de color es
tomado como una prueba positiva para el ion fluoruro. Se puede expresar mediante la
siguiente reacción:
Laca de Zr-alizarina + 6F(Incoloro)
→ ZrF
=
+ alizarina
(Amarillo)
6
Los agentes oxidantes interfieren en esta prueba porque oxidan a la alizarina a una
sustancia incolora. Los fosfatos interfieren mediante la formación de un precipitado con el
zirconio. Estas interferencias pueden ser evitadas si se emplea una solución remanente de
13
las pruebas de oxalato cuando se realiza la prueba para fluoruros. Al separar y hacer la
prueba para oxalato, todas las interferencias quedan eliminadas.
581. Prueba para Cromato. Las propiedades químicas y prueba para los iones cromato y
dicromato se discuten en la sección 292.
Grupo II
582. Prueba para Ferricianuro. La prueba de ferricianuro está basada en la formación de
un precipitado azul intenso de ferricianuro ferroso (Azul de Turnbull), (Sec. 278). Un
precipitado azul-grisáceo claro de ferrocianuro ferroso se forma cuando el ion ferrocianuro
esta presente. El ion ferricianuro se reporta solamente cuando el precipitado obtenido es
azul oscuro. Se debe emplear soluciones de sulfato ferroso recién preparadas porque este
reactivo se oxida lentamente.
Si el ion ferrocianuro está presente, se obtendrá una prueba débil de ferricianuro,
dada la oxidación del ion ferrocianuro por el aire.
583. Prueba para Ferrocianuro. La solución desconocida es acidificada y seguidamente
se le añade cloruro férrico (o nitrato) para la realización de la prueba de ferrocianuro. La
formación de un precipitado azul intenso de ferrocianuro férrico (Azul de Prusia) constituye
la prueba positiva para el ion ferrocianuro (Sec. 279). El ion ferricianuro produce una
coloración verde oscura cuando se le añade cloruro férrico, pero no se forma un
precipitado. La presencia de trazas de ferrocianuro en soluciones de ferricianuro son el
resultado de la reducción parcial del ion ferroso debido al polvo, papel, y otros agentes
reductores. Por consiguiente, antes de que se reporte ferricianuro o ferrocianuro o ambos se
debe hacer un ejercicio de análisis para decidir si ese ion particular está realmente presente,
o si está presente solamente como una traza (impureza). En una solución desconocida
ambos iones pueden coexistir.
Ambos iones son problemáticos porque forman precipitados insolubles con muchos
reactivos, especialmente con metales pesados. Al acidificar, y especialmente por
calentamiento, ocurre descomposición, con la formación de iones ferrosos (Sec. 374). Así
el ion ferroso formado se oxida parcialmente debido a la acción del aire para formar ion
férrico, con la subsecuente aparición de un precipitado azul o un coloide de ferrocianuro
férrico. Los ferrocianuros y ferricianuros pueden ser removidos de las soluciones por
precipitación con zinc.
584. Prueba para Tiocianato. La prueba para tiocianato se realiza simultáneamente con la
del ion ferrocianuro. Al añadir cloruro férrico una solución rojo sangre aparece por la
formación del complejo [Fe(SCN)6]2+ o [Fe(CNS)6]3- (Sec. 174). Cuando el ion
ferrocianuro esta presente junto con el ion tiocianato podría resultar una suspensión
negruzca al añadir cloruro férrico, por la combinación de los colores rojo y azul oscuros. Si
así fuera el caso, una gota de la mezcla resultante se coloca en el centro de un papel de
filtro seco. El precipitado azul permanece como un punto azul donde fue colocada la gota y
un anillo rojo del tiocianato férrico se separa alrededor del punto azul.
Otra alternativa sería centrifugar la mezcla para que el precipitado azul sea separado
del sobrenadante rojo y así obtener pruebas positivas para ambos iones.
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585. Prueba para Cianuro. El ion cianuro solamente puede existir en soluciones básicas.
Al acidificar, se forma cianuro de hidrogeno gaseoso (Sec. 370). La prueba para cianuro se
realiza convirtiendo al ion cianuro a ion ferrocianuro mediante calentamiento con sulfato
ferroso (Sec. 370). Después de este tratamiento, se acidifica la solución y se añade cloruro
férrico. La formación de un precipitado azul oscuro de ferrocianuro férrico indica la
presencia de cianuro.
Obviamente, el ferrocianuro, ferricianuro y tiocianato interfieren con esta prueba. La
prueba para cianuro en presencia de ciano complejos es difícil y laboriosa. En este texto, no
se explicarán las mezclas complejas de cianuros con cianocomplejos.
586. Prueba para Cloruro. La base para la prueba de cloruro es la formación de un
precipitado blanco de cloruro de plata, el cual es soluble en hidróxido de amonio y
reprecipitado al acidificar con ácido nítrico. Todos los aniones del Grupo II interfieren
formando precipitados más o menos similares. Todas estas interferencias se pueden
eliminar hirviendo la solución con una mezcla de ácido nítrico y cromato de potasio. Todos
los aniones del Grupo II excepto el cloruro son rápidamente oxidados y descompuestos
mediante este tratamiento. Esta prueba requiere absoluto cuidado. Si la solución esta muy
ácida o se hierve por mucho tiempo, el ion cloruro se pierde. Si la solución no es
suficientemente ácida, o se hierve por poco tiempo, los iones interferentes no serán
completamente removidos. Sin embargo, si las instrucciones se siguen cuidadosamente, se
obtiene el resultado esperado.
Una vez removidos los iones interferentes, se añade peróxido de hidrógeno para
descomponer el exceso de ion cromato. Luego se añade el nitrato de plata y se procede tal y
como se discutió en el primer párrafo.
El ion cloruro, tal como el ion sodio y el ion férrico, es una “impureza universal”.
Una traza de cloruro normalmente se encuentra en casi cualquier cosa. Por consiguiente,
una prueba débil de cloruro debe ser vista con sospecha. Esta podría ser el resultado de una
impureza o podría indicar la pérdida de la mayor parte del ion cloruro durante el
tratamiento de la muestra para remover iones interferentes. Si se obtiene una prueba débil
de cloruro, debe repetir cuidadosamente la prueba completa. También, una solución de
cloruro conocida puede ser tratada al mismo tiempo que la desconocida para fines
comparativos.
587. Prueba para Yoduro y Bromuro. La prueba para estos iones se realiza por adición
de agua de cloro (o cloramina T, la cual es una sustancia orgánica cuyo nombre químico es
para-toluensulfoncloramida, y su fórmula, CH3-C6H4-SO2-NClNa. Esta es soluble en agua
y forma una solución que se descompone lentamente. En estas reacciones esta se comporta
como el agua de cloro; el cloro en la molécula reacciona como cloro libre. Esta se prefiere
porque las soluciones son más estables que las del agua de cloro), a una solución ácida de
la muestra desconocida. Yodo o bromo libre (o ambos) se liberan de la solución. Se agrega
tetracloruro de carbono y la mezcla se agita fuertemente. Los halógenos libres son mas
solubles en tetracloruro de carbono que en agua, por consiguiente son extraídos de esta
forma. El yodo da un color violeta en el tetracloruro de carbono mientras que el bromo da
un color naranja-marrón.
Si ambos elementos están presentes el color violeta del yodo oscurece al naranja del
bromo. Esta interferencia se sobrelleva añadiendo mas agua de cloro, con agitación
15
constante. El yodo libre se oxida a ácido yódico incoloro debido al exceso de cloro. El
bromo no es afectado. Por consiguiente, el color violeta desaparece y la solución se vuelve
naranja si el bromo está también presente.
Los agentes reductores interfieren en esta prueba porque reaccionan
preferencialmente con el agua de cloro, pero esto se puede evitar añadiendo una suficiente
cantidad de agua de cloro tal que oxide a los agentes reductores.
Grupo III.
588. Prueba para Nitrito. Cuando una solución que contiene nitrito es acidificada, se
forma ácido nitroso el cual es inestable. El ácido nitroso se descompone a oxido nítrico,
dióxido de nitrógeno y agua (Sec. 380). Si se añade sulfato ferroso, el óxido nítrico forma
un complejo inestable de [Fe(NO)]2+ de color marrón oscuro. La formación de una solución
marrón oscuro una vez que se añade sulfato ferroso y ácido acético indica la presencia del
ion nitrito. Este color se atenúa después de algunos minutos, por la descomposición del
complejo.
Los iones ferrocianuro y ferricianuro interfieren formando precipitados coloreados.
Estos son removidos si se añade nitrato de zinc, se centrifuga y se descarta el precipitado.
Luego se realiza la prueba anterior a la solución sobrenadante.
589. Prueba para Nitrato. La prueba del “anillo marrón” se realiza añadiendo sulfato
ferroso a la solución desconocida en un tubo de ensayo y entonces cuidadosamente se deja
rodar por la pared del tubo ácido sulfúrico concentrado para que las dos soluciones no se
mezclen. Si el nitrato está presente, un anillo marrón muy delgado se formará en la
interfase. En la primera reacción, el ion nitrato se reduce a óxido nítrico por la presencia del
sulfato ferroso. El óxido nítrico entonces se combina con el exceso del ion ferroso para
formar el complejo marrón [Fe(NO)]2+. Esta reacción solamente ocurre en la interfase entre
la solución de ácido sulfúrico y la solución desconocida porque es allí donde la acidez es
mayor. Es por eso que el complejo marrón aparece en forma de anillo en toda la interfase.
Si la solución se mezclara, el calor generado inmediatamente descompondría el complejo y
no se obtendría el color marrón.
Los bromuros y yoduros interfieren en esta prueba porque reaccionan con el ácido
sulfúrico concentrado para liberar yodo y/o bromo libre (Sec. 365). Estos halógenos libres
colorean la región del anillo lo cual puede ser tomado erróneamente como la prueba
positiva para nitrato.
Los sulfitos, tiosulfatos y otros agentes reductores interfieren con la reacción del
sulfato ferroso y el ácido nítrico y consecuentemente, inhiben la formación del anillo
marrón. Se pueden remover todas las interferencias, si la solución desconocida se hace
ligeramente ácida con ácido sulfúrico, seguido de calentamiento y adición de perclorato de
plata (o sulfato de plata). Los iones interferentes son precipitados o descompuestos con este
tratamiento. La prueba para nitrato se puede entonces realizar con el sobrenadante de la
separación anterior.
El ion nitrito, interfiere dando una solución marrón o anillo marrón. No se ha
encontrado hasta ahora un método satisfactorio para remover al ion nitrito cuando se realiza
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la prueba para nitrato. Algunos textos recomiendan el uso de úrea, la cual reacciona con
ácido nitroso como se muestra en la siguiente ecuación:
2HNO2 + CO(NH2)2 → 2N2 + 3H2O + CO2
Una pequeña cantidad de ácido nítrico es formada por la reacción:
3HNO2 → H2O + HNO3 + 2NO
Además, soluciones conteniendo el ion nitrito usualmente se oxidan cuando se
encuentran en reposo para formar algo de ion nitrato. Así pues, cuando sea que un nitrito se
encuentre en una solución, algo de nitrato siempre estará presente.
590. Prueba para Clorato. La prueba para el ion clorato se realiza añadiendo un exceso de
nitrato de plata a una solución ácida de la solución desconocida, en este paso todos los
aniones del Grupo II se precipitan, y el ion clorato permanece en la solución junto con el
exceso de nitrato de plata. El precipitado se descarta y el sobrenadante es tratado con nitrato
de potasio. El ion nitrito reduce al ion clorato a cloruro, quien a su vez forma un precipitado
granulado de color blanco con el exceso de nitrato de plata. Cualquier otro oxi-halogenuro,
tal como el ion yodato, también dará una prueba positiva. Si es necesario distinguir entre
clorato, bromato y yodato el precipitado puede ser separado y tratado con zinc y ácido
sulfúrico, tal como en la prueba para bromuro y ioduro, y entonces se podrían hacer las
pruebas para bromuro y yoduro. Su instructor le dirá si este paso es necesario. Se debe tener
cuidado de que la solución esté ácida antes de añadir el nitrito de potasio. Si no hay
suficiente ácido o hay demasiado nitrito de potasio, podría formarse un precipitado de
nitrito de plata. Si hay dudas, se debe añadir una porción extra de ácido nítrico y entonces
calentar la mezcla. El nitrito de plata se disolverá mientras que el cloruro de plata
permanecerá.
Una ligera turbidez no debe ser considerada como prueba positiva, porque trazas de
cloruro pueden estar presentes en la solución de nitrito de potasio.
591. Prueba para Acetato. No existe una buena prueba para acetatos en mezclas. Las
siguientes pueden ser hechas y entonces comparar los resultados.
(1) Prueba del olor. En esta la solución de la muestra desconocida se acidifica con
ácido sulfúrico y se le añade solución de sulfato cúprico. El sulfato cúprico oxida cualquier
sulfito y tiosulfato. Además en esta prueba se precipita cualquier sulfuro u otros iones que
pudieran interferir con la misma. El precipitado es separado y la solución sobrenadante se
transfiere a un tubo de ensayo limpio donde es calentada. Un olor a vinagre indica acetato.
Como todas las pruebas de olor, esta no es muy sensible y está sujeta a interferencias por
otros olores que puedan emanar de la solución.
(2) Prueba del acetato básico férrico. En solución neutra o ligeramente ácida, el
ion férrico forma un coloide marrón rojizo oscuro de acetato férrico básico con el ion
acetato (Sec. 279). El coloide de acetato férrico básico rinde un precipitado del mismo
compuesto al ser llevado a ebullición. La composición del acetato férrico básico no está
definida, pero esta podría ser escrita como Fe(OH)(C2H3O2)2 o como Fe(OH)2(C2H3O2).
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Aquí la solución desconocida es acidificada con ácido nítrico y calentada para
descomponer iones tales como sulfitos, tiosulfatos y sulfuros. Se debe añadir carbonato de
zinc sólido hasta que cese la efervescencia y entonces se agrega un ligero exceso para
neutralizar al ácido. Los iones interferentes tales como ferricianuro forman precipitados con
el zinc los cuales deben ser descartados. La solución neutra es añadida a una solución
diluida de cloruro férrico. Si el acetato está presente se debe formar un color marrón rojizo.
El ion tiocianato interfiere en esta prueba por la formación del complejo de
tiocianato férrico el cual es de color rojo sangre. Los tartratos interfieren formando una
solución marrón. Estas interferencias no se pueden remover, por consiguiente, la prueba de
acetato básico no se debe realizar cuando se sospeche la presencia de estos iones.
592. Prueba para Permanganato. El ion permanganato es de color púrpura intenso. El
mismo es reducido a ion manganoso incoloro al ser mezclado con peróxido de hidrógeno en
solución ácida. El color del ion permanganato es suficiente prueba de su presencia. La
detección y las reacciones tanto del ion manganoso como del ion permanganato son
discutidas en el Grupo III de cationes de este mismo texto.
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Pruebas para Aniones-Experimental
Pruebas Preliminares
593. Pruebas para Grupos.
Prueba para el Grupo I. (1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo
de ensayo. Haga la prueba del papel de tornasol. Si la solución es ácida o neutra, añada 6M
de hidróxido de amonio. Si ya se encuentra básica, no es necesario agregar el hidróxido de
amonio.
(2) Añada 1 mL del reactivo de “nitrato de calcio y bario” a la solución básica de la
mezcla desconocida. Agite. La formación de un precipitado indica la presencia de aniones
del Grupo I.
(3) Separe el sólido una vez centrifugado transfiriendo el sobrenadante a un tubo de
ensayo limpio. Use esta solución para las pruebas del Grupo II.
Prueba para el Grupo II. (1) Añada 1 mL de nitrato de plata al sobrenadante de la
prueba del Grupo I.
(2) Agite y entonces añada ácido nítrico 6M hasta que la solución este ácida
(mídalo!. Sí, con el papel de medir pH). Un precipitado que permanece en la solución ácida
indica aniones del Grupo II.
Prueba para el Grupo III. No existe una prueba directa para este grupo. Si las
pruebas para los Grupos I y II fueron negativas, suponga que solamente tiene aniones del
Grupo III.
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594. Prueba para Iones Reductores.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada ácido
sulfúrico 3M, gota a gota, hasta que la solución este ácida. Luego añada alrededor de 10
gotas en exceso.
(2) Agite, añada 1 gota de permanganato de potasio 0,01 M y agite otra vez. Una
decoloración inmediata de la gota de permanganato indica la presencia de un agente
reductor.
(3) Si la primera gota de permanganato no reacciona, caliente la solución (con una
gota de permanganato) casi a ebullición. Si el permanganato se aclara con el calor, añada
una segunda gota y hasta una tercera si es necesario. La decoloración inmediata de estas
gotas indica la presencia de un agente reductor (probablemente oxalato).
595. Prueba para Agentes Oxidantes.
(1) Coloque alrededor de 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo.
Añada ácido clorhídrico 6M hasta que la solución esté ácida, entonces añada 1 mL en
exceso.
(2) A esta solución ácida añada 1 mL de solución 1M de yoduro de potasio y
alrededor de 2 mL de tetracloruro de carbono. Coloque una tapa al tubo de ensayo y agite
vigorosamente. Los agentes oxidantes producen la liberación de yodo libre el cual colorea
la capa de tetracloruro (capa inferior) de un violeta oscuro.
596. Prueba para Sustancias Volátiles.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo pequeño.
(2) Deje rodar por las pareces del tubo el contenido de un gotero lleno con ácido
sulfúrico 3M, mientras observa detenidamente. Si ocurre una efervescencia, o se forman
pequeñas burbujas, se puede suponer la presencia de los siguientes iones: CO3-, SO3-, NO2-,
S2O3=, S= y CN-. El ion carbonato siempre produce bastante efervescencia, pero los otros
iones producen efervescencia únicamente si están en concentración elevada.
(3) Caliente la solución ácida anterior y huela cuidadosamente a la salida del tubo.
El ion sulfito da un olor penetrante del dióxido de azufre gaseoso. El ion tiosulfato también
forma dióxido de azufre y produce un precipitado de azufre libre. El ion sulfuro forma
sulfuro de hidrógeno gaseoso (Usted conoce el olor!). Un precipitado de azufre libre se
forma algunas veces cuando los sulfuros son acidificados, como el resultado de la
oxidación debida al aire. El ion nitrito produce dióxido de nitrógeno gaseoso de color
marrón. Los cianuros liberan cianuro de hidrogeno el cual es venenoso y su olor se parece
al de las almendras.
Al ebullir, los acetatos producen vapores de ácido acético (olor a vinagre) y los
tiocianatos producen un olor penetrante del ácido tiociánico, HSCN.
597. Prueba para Compuestos de Azufre.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada
hidróxido de sodio 2M hasta que la solución sea básica, luego añada 1 mL en exceso.
(2) Añada 1 mL de permanganato de potasio 0,3M y caliente hasta ebullición por un
minuto.
(3) Enfríe y añada 3 mL de ácido clorhídrico 6M.
(4) Añada peróxido de hidrógeno al 3%, gota a gota, a la solución anterior hasta que
se aclare.
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(5) Añada 1mL de solución de cloruro de bario. Un precipitado blanco finamente
dividido de sulfato de bario indica la presencia de un compuesto de azufre.
Procedimientos para Aniones del Grupo I
598. Silicato.
(1) Coloque alrededor de 1 mL en un beaker pequeño y añada 1 mL de ácido
clorhídrico 6M. Agite. Si hay mucho silicato, se forma inmediatamente un gel de ácido
silícico.
(2) Evapore esta mezcla a sequedad y continúe calentando el residuo por 5 minutos
aproximadamente después de que se haya evaporado a sequedad.
(3) Deje enfriar y entonces añada 1 mL de ácido clorhídrico 6M y 5 mL de agua.
Caliente y agite. Un residuo insoluble con aspecto de chicle de SiO2 indica un silicato.
(4) Centrifugue y descarte el sólido. Guarde la solución para la prueba de sulfato. Si
hay una gran cantidad de fluoruro presente, el ion silicato se volatiliza como SiF4 y la
prueba de silicato dará un falso negativo.
599. Sulfato.
(1) Añada 1 mL de solución de cloruro de bario al sobrenadante que reservó de la
prueba de silicato. Un precipitado finamente dividido de sulfato de bario indica la presencia
del ion sulfato.
Si se tiene la seguridad de la ausencia del ion silicato en la muestra desconocida, la
prueba para sulfato puede ser hecha directamente en la muestra original solamente
acidificando 1 mL de la muestra con ácido clorhídrico 6M y añadiendo la solución de
cloruro de bario.
600. Sulfuro, Sulfito y Tiosulfato.
Sulfuro. (1) Coloque 2 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo y añada
hidróxido de amonio 6M hasta que esté básica, entonces añada 2 mL en exceso.
(2) Agite y añada 2 mL de solución de nitrato de tetra-amin-zinc 0,5M. La ausencia
de un precipitado blanco descarta la presencia de sulfuro.
(3) Si se forma un precipitado, centrifugue, decante el sobrenadante a un tubo
limpio y guarde esta solución para las pruebas de sulfito y tiosulfato.
(4) Agite el precipitado con 2 mL de agua, centrifugue y descarte el agua de lavado.
(5) Añada 2 mL de ácido clorhídrico 6M al precipitado, caliente y mantenga cerca
de la boca del tubo un pedazo de papel de filtro humedecido en solución de acetato de
plomo. Una mancha marrón negruzca indica sulfuro.
Sulfito. (1) Añada 3 mL de solución saturada de nitrato de estroncio a la solución
sobrenadante de la separación de sulfuro. Agite bien. Deje reposar al menos 10 minutos y
centrifugue.
(2) Decante el sobrenadante claro hacia un tubo limpio y resérvelo para la
identificación de tiosulfato.
(3) Agite el precipitado con 2 mL con solución saturada de nitrato de estroncio.
Centrifugue y descarte las aguas de lavado.
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(4) Agite el precipitado con 1 mL de agua. Añada 1 mL de ácido clorhídrico 6M y 1
mL de solución de cloruro de bario 1M. Agite nuevamente y centrifugue. Elimine cualquier
residuo sólido.
(5) Decante el sobrenadante hacia un tubo de ensayo que esté limpio. Añada yodo
en yoduro de potasio, una gota a la vez, mientras agita, hasta que la solución se torne
amarilla muy claro. La decoloración del yodo y la formación de un precipitado finamente
dividido de sulfato de bario prueban la presencia de sulfito.
Tiosulfato. (1) a la solución que guardó de la separación de sulfito, añada ácido
clorhídrico 6M hasta que la solución este ácida (verifíquelo!).
(2) Tibie la solución. La formación de un precipitado finamente dividido o una
turbidez debida a la formación de azufre libre indica prueba positiva de tiosulfato.
601. Arseniato y Arsenito.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada 4 mL de
ácido clorhídrico 6M. Caliente a ebullición y haga pasar sulfito de hidrógeno (burbujee
lentamente). Un precipitado abundante de As2S3 o As2S5, indica arsenito o arseniato. Este
precipitado puede también ser sometido a la prueba de arsénico del Grupo II-B para
cationes.
(2) Centrifugue y separe el precipitado. Guarde la solución sobrenadante para
realizar la prueba de fosfato.
602. Fosfato.
(1) Coloque en un beaker el sobrenadante que separo después de realizar la prueba
de arsenito y arseniato (también puede emplear 1mL de la muestra original desconocida si
arsenito y arseniato están ausentes). Añada 5 mL de ácido nítrico concentrado y evapore, en
la campana, hasta que tenga un volumen total de 1 mL.
(2) Añada 2 mL de agua. Transfiera a un tubo de centrífuga.
(3) Añada 1 mL de nitrato de amonio 1M y 2 mL de molibdato de amonio 0,5M.
(4) Caliente hasta ebullición. La formación de un precipitado amarillo de
fosfomolibdato de amonio indica fosfato.
603. Tartrato y Citrato.
(1) Coloque 2 mL de la solución desconocida en una cápsula de porcelana o en un
vidrio de reloj. Lentamente y con mucho cuidado, añada 2 mL ácido sulfúrico concentrado.
(2) Agite y evapore la solución hasta obtener vapores de
tritóxido de azufre. Si tartrato o citrato están presentes, un
ennegrecimiento ocurre en toda la solución (no es solamente
unas pequeñas chispitas negras que podrían ser causadas por
partículas de papel o polvo). Además, se nota evidentemente un
olor a caramelo quemado.
Figura 40.
604. Carbonato.
(1) Coloque 2 mL de la solución desconocida en un
frasco para destilación con capacidad para 25 mL. Vea la figura
40. Añada 2 mL de yodo en yoduro de potasio.
(2) Agite la solución con un movimiento circular,
tomando el beaker en su mano y haciendo rotación (Como
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cuando campanea un whisky en las rocas!). Agregue 3 mL de ácido acético 6M, seguido de
2 mL de solución de clorhidrato de hidroxilamina 1M.
(3) Caliente la mezcla a ebullición y haga burbujear los gases dentro de un tubo de
ensayo que contiene (2/3 partes de su capacidad) de solución de hidróxido de bario 0,2M.
Figura 40. Un precipitado blanco de carbonato de bario indica prueba positiva para
carbonato.
605. Borato (tetraborato).
(A) Prueba de borato de metilo.
(1) Coloque 3 mL de muestra en una cápsula de porcelana. Agregue, gota a gota y
agitando con una varilla de vidrio, hidróxido de amonio 6M, hasta que la solución este
básica (mida con papel tornasol).
(2) Evapore esta solución básica hasta 0,5 mL, aproximadamente.
(3) Deje reposar hasta que la cápsula esté fría, entonces agregue entre 10 y 15 mL
de metanol. Agregue cuidadosamente 2 mL de ácido sulfúrico concentrado y agite.
(4) Encienda la mezcla con una llama (flamear). Una llama verde o verdeamarillenta de poca intensidad indica borato (o tetraborato).
(B) Prueba alterna (ácido turmérico).
(1) Coloque 5 gotas de la muestra problema en un tubo de ensayo. Agregue 1 mL de
ácido clorhídrico concentrado. Hierva por 30 segundos.
(2) Enfrié. Coloque una gota de esta solución sobre una pieza de papel turmérico.
Un color rosado indica borato.
(3) Seque el papel y humedézcalo con NaOH 2M. El color rosado debe cambiar a
un color marrón verdoso.
606. Oxalato (y Fluoruro).
(1) Ponga 1 mL de muestra desconocida en un tubo de ensayo. Agregue ácido
acético 6M hasta que la solución sea ácida, entonces agregue 3 ó 4 gotas en exceso.
(2) Caliente (NO HIERVA!) para descomponer cualquier sulfuro, sulfito o
tiosulfato que esté presente.
(3) Si se forma algún precipitado en el paso (2), centrifugue, transfiera el
sobrenadante a un tubo de ensayo limpio y deseche el precipitado.
(4) Añada 1 mL de solución de nitrato de calcio 1M a la solución ácida
sobrenadante.
(5) Caliente y deje reposar por 5 minutos. Si no se forma ningún precipitado, el
oxalato y el fluoruro están ausentes. Si se forma un precipitado, éste puede ser oxalato de
calcio, fluoruro de calcio, sulfato de calcio o silicato de calcio.
(6) Agite el precipitado con 2 mL de solución saturada de sulfato de calcio.
Centrifugue y deseche el sobrenadante.
(7) Repita el paso (6) dos veces.
(8) Agregue al precipitado 2 mL de ácido sulfúrico 3M. Caliente y agregue una gota
de permanganato de potasio 0,01M. Si el oxalato está presente, la gota de permanganato de
potasio se decolora y unas pocas burbujas pequeñas de dióxido de carbono se harán visibles
en la solución.
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(9) Agregue una segunda gota de solución de permanganato de potasio 0,01M. Si
hay suficiente oxalato en la solución, esta gota también se decolorará, generando más
burbujas de dióxido de carbono. Guarde esta solución para la prueba de fluoruros.
607. Fluoruro.
(1) Agregue solución de permanganato de potasio 0,01M, con agitación, a la
solución que viene de la prueba de oxalato, hasta que se obtenga una ligera coloración
rosada.
(2) Agregue, gota a gota, con agitación, solución 1M de clorhidrato de
hidroxilamina, hasta que resulte una solución incolora.
(3) Enfríe la solución y añada 4 mL de reactivo de alizarina de zirconilo. Si el
fluoruro esta presente, el color rojo-púrpura del reactivo, alizarina de zirconilo, cambiará
inmediatamente a un color amarillento.
608. Cromato (dicromato).
(1) Ponga alrededor de 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo.
Agregue ácido nítrico 6M hasta que la solución sea ácida (pruebe con papel para medir
pH!), y añada 2-3 gotas en exceso.
(2) Enfríe en hielo o en agua fría.
(3) Añada 2 mL de éter y 1 mL de peróxido de hidrógeno al 3%. Agite fuertemente.
Un color azul oscuro en la capa etérea indica cromato (o dicromato).
Procedimientos para Aniones del Grupo II
609. Ferricianuro.
(1) Coloque un mL de la muestra problema en un tubo de ensayo. Añada ácido
clorhídrico 6M hasta que la solución sea ácida, luego ana 5a10 gotas en exceso.
(2) Añada 1 mL de solución recién preparada de sulfato ferroso 1M. Un precipitado
azul oscuro de ferricianuro ferroso (Turnbull’s Blue) indica ferricianuro.
610. Ferrocianuro y Tiocianato.
(1) Coloque 0,5 mL de la muestra desconocida en un tubo de ensayo. Añada ácido
clorhídrico 6M hasta que la solución sea ácida y añada 5-10 gotas en exceso.
(2) Añada a esta solución ácida 1 mL de solución e cloruro férrico 0,5M. Agite
fuertemente. La aparición de un color azul intenso de ferrocianuro férrico indica
ferrocianuro mientras que una solución rojo sangre del complejo de tiocianato férrico indica
tiocianato.
Puede ser difícil observar un precipitado azul intenso en una solución rojo sangre o
viceversa. Agite con una varilla de vidrio y coloque una gota de la mezcla en el centro de
una hoja de papel de filtro seco. La solución roja se moverá (por capilaridad) formando un
anillo rojo y dejando un punto azul (precipitado) en el centro.
611. Cianuro.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada solución
de hidróxido de sodio 2M, gota a gota, hasta que la solución sea básica; entonces añada
alrededor de 10 gotas en exceso.
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(2) A esta solución básica añada alrededor de 5 gotas de solución de sulfato ferroso
recién preparada. Agite y caliente la mezcla a ebullición.
(3) Deje reposar la solución hasta que enfríe y acidifique con ácido clorhídrico 6M.
(4) Caliente, y entonces añada 2 a 3 gotas de solución de cloruro férrico. Un
precipitado azul profundo de ferrocianuro férrico indica cianuro. [NOTA: mezclas de los
complejos de cianuro (Ferrocianuro, Ferricianuro y tiocianato) y el CN- simple no serán
dados como muestra desconocida].
612. Yoduro y Bromuro.
(1) Prepare agua de cloro fresca añadiendo 10 mL de ácido clorhídrico 6M a 1 g de
clorato de potasio sólido en un tubo de ensayo. Agite y deje que la mezcla repose por al
menos 5 minutos antes de ser usada. Asegúrese de descartar esta solución al finalizar la
experiencia.
(2) Coloque 2 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo y ácido
clorhídrico 6M hasta que la solución sea ácida. Añada 1 mL en exceso.
(3) Añada alrededor de 2 mL de tetracloruro de carbono.
(4) Añada 2-3 gotas de la solución recién preparada de agua de cloro. Tape el tubo y
agítelo vigorosamente por lo menos 20 veces. Un color violeta en la capa de tetracloruro (la
capa inferior) indica yoduro. Un color marrón-naranja indica bromuro pero no yoduro. Una
capa incolora indica que se debe añadir mas agua de cloro.
(5) Repita el paso 4 varias veces. Si el color violeta desaparece y es reemplazado
por uno marrón-naranja, entonces, ambos, yoduro y bromuro están presentes. Si bromuro
está ausente, el color final de la capa de tetracloruro será amarillo, debido al cloro disuelto
en ella.
613. Cloruro.
(1) Coloque 2 mL de la solución desconocida en un beaker entonces añada 3 mL de
ácido nítrico 6 M y 2 mL de solución de cromato de potasio 0,5M.
(2) Hierva hasta que el volumen final sea de 1 a 2 mL.
(3) Añada alrededor de 3 mL de agua y luego, cuidadosamente, 3 mL de peróxido
de hidrógeno al 3%.
(4) Agite hasta que cese la efervescencia y luego añada 2 mL de solución de nitrato
de plata 0,5M.
(5) Centrifugue y descarte el sobrenadante.
(6) Mezcle el precipitado con 3 mL de hidróxido de amonio 6M. Centrifugue y
descarte cualquier residuo. Trasvase el sobrenadante a un tubo de ensayo limpio.
(7) Añada ácido nítrico hasta que este fuertemente ácido (compruébelo!). Un
precipitado blanco indica cloruro.
614. Sulfuro. Refiérase a la sección 600.
Procedimientos para Aniones del Grupo III
615. Nitrito.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada 1 mL de
solución de sulfato ferroso recién preparada.
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(2) Centrifugue y descarte cualquier precipitado. Añada otro mL de solución de
sulfato ferroso.
(3) Acidifique con ácido acético 6M. Un color marrón oscuro que desaparece por
calentamiento, indica la presencia de nitrito. Si nitrito esta presente en la solución, nitrato
siempre se forma por oxidación. Por consiguiente la prueba de nitrato puede omitirse si un
nitrito es confirmado.
616. Nitrato.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo y acidifique la
solución añadiendo ácido sulfúrico 3M, gota a gota. No añada un exceso muy grande del
ácido.
(2) Agregue perclorato de plata 0,5M (o sulfato de plata) a la solución ácida
anterior, poco a poco y con agitación, hasta que no se forme más precipitado. Evite añadir
un gran exceso de perclorato de plata (o sulfato de plata).
(3) Añada 3 mL de solución de sulfato ferroso recién preparado. Centrifugue si se
forma algún precipitado.
(4) Decante la solución clara a un tubo de ensayo grande y enfríe con un baño de
agua.
(5) Mantenga el tubo de ensayo en ángulo, y lenta y cuidadosamente, añada ácido
sulfúrico concentrado, vertiéndolo por la pared del tubo y teniendo cuidado de que las dos
soluciones no se mezclen. Añada suficiente ácido sulfúrico para formar una capa de 2,5 cm.
en el fondo del tubo. Coloque el tubo contra un fondo blanco. Si el nitrato está presente, un
anillo marrón muy delgado se podrá ver en la interfase de los dos líquidos.
617. Clorato y Compuestos Oxi-Halógenos reducibles.
(1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Añada ácido
nítrico 6M, con agitación hasta que la solución sea ácida.
(2) Añada nitrato de plata 0,5M, gota a gota, hasta que la precipitación sea completa
y luego añada de 5 a 10 gotas en exceso.
(3) Centrifugue y descarte el precipitado y decante el sobrenadante a un tubo de
ensayo limpio.
(4) Añada 3 gotas de nitrito de potasio 6M y 2 mL de ácido nítrico 6M.
(5) Caliente a ebullición. Un precipitado blanco grumoso de cloruro de plata indica
clorato.
618. Acetato. No existe una prueba simple, fidedigna, para el ion acetato, por consiguiente
aquí se ofrecen dos pruebas.
(1) La Prueba del Olor. (1) Coloque 1 mL de la solución desconocida en un tubo de
ensayo y añada 1 mL de ácido sulfúrico 3M.
(2) Añada 2 mL de solución de sulfato cúprico 1M y agite.
(3) Caliente la mezcla a ebullición. Un olor a vinagre (ácido acético) indica la
presencia de acetato.
(2) La prueba del Acetato Férrico Básico. (1) Coloque 2 mL de la muestra
desconocida en un tubo de ensayo y 2 mL de ácido nítrico 6M. Caliente sin hervir.
(2) Añada 2 mL de solución de nitrato de calcio 1M y agite.
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(3) Transfiera la solución a un beaker y añada carbonato de zinc sólido hasta que
cese la efervescencia y un pequeño exceso de carbonato de zinc permanece sin disolverse.
Agite bien y deje luego reposar por unos 15 minutos.
(4) Filtre y recoja el filtrado en un tubo de ensayo limpio.
(5) Añada 2 gotas de cloruro férrico 0,5M. Una solución marrón claro indica la
presencia de un acetato.
(NOTA: Tiocianatos, tartratos y yoduros interfieren en esta prueba).
619. Permanganato. El color púrpura profundo del ion permanganato, el cual es reducido a
ion manganoso incoloro por el efecto del peroxido de hidrogeno en solución ácida, es
prueba suficiente de su presencia. La detección y reacción de este ion son discutidas en el
Grupo III de los Cationes.
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