Protocolo Detallado para la Identificación de Cationes: Marcha Analítica de los Grupos I y II

Marcha Analítica de Cationes

Primera Marcha: Cationes del Grupo I (Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺, Tl⁺)

1. Tratar la muestra "C" con HCl y centrifugar.
2. Tratar el residuo con 2 ml de agua destilada caliente y centrifugar.

Precipitado "P" (Cloruros)

3. El precipitado contiene: AgCl y Hg₂Cl₂.
4. Tratar el precipitado "P" con NH₄OH; centrifugar.
5. El precipitado (Hg₂Cl₂) reacciona, formando mercurio metálico de color gris oscuro.
6. Centrifugar y tratar el sobrenadante, que contiene el complejo de plata [Ag(NH₃)₂]⁺.
7. Agregar 2 gotas de HNO₃ 6 M para acidificar el medio.
8. Si hay Ag⁺, precipita AgCl de color blanco.

Solución "S" (Pb²⁺ y Tl⁺)

9. A la solución que contiene Pb²⁺ y Tl⁺, agregar KI hasta que deje de precipitar el yoduro de plomo (PbI₂) de color amarillo; centrifugar.
10. Lavar el precipitado con agua y agregar 2 ml de Na₂S₂O₃ 2 M. El PbI₂ se disuelve.
11. Se forma el complejo [Pb(S₂O₃)₂]²⁻.
12. El Tl⁺ se identifica a la llama, observando la coloración característica (el TlCl₂ es volátil).

Segunda Marcha: Cationes del Grupo II

Primer Subgrupo (IIA): (Hg²⁺, Pb²⁺, Bi³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺)

1. Tratar la solución con H₂S en HCl 0.3 M. Precipitan todos los sulfuros.
2. Tomar el pH y neutralizar a pH = 7.
3. Agregar 1 ml de HCl 3 M.
4. Llevar a 10 ml con H₂O (manteniendo la concentración 0.3 M).
5. Agregar 10 gotas de tioacetamida.
6. Al precipitado (HgS, PbS, Bi₂S₃, CuS, CdS).
7. Agregar 2 ml de HNO₃ 2 M en caliente; centrifugar.
8. Al precipitado que contiene HgS, tratarlo con agua regia.
9. Evaporar casi a sequedad.
10. Retomar con 1 ml de agua.
11. Tratar con SnCl₂ 0.25 M en vidrio de reloj (V.R.).
12. La reacción es positiva si aparece primero un precipitado blanco (Hg₂Cl₂) y luego grisáceo o negro (Hg metálico).
13. Tratar la solución (Pb²⁺, Bi³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺).
14. Agregar 1 ml de H₂SO₄ 3 M y calentar bajo campana hasta la aparición de humo blanco (SO₃).
15. Dejar enfriar y retomar con 1 ml de agua.
16. Dividir el contenido en 2 partes de 0.5 ml de agua.

Identificación de Plomo (Pb²⁺)

17. Al precipitado (PbSO₄) se le añade 1 ml de agua y 1 ml de acetato de amonio 3 M y se calienta.
18. Colocar una gota de la solución sobre vidrio de reloj y agregar una gota de solución de cromato de potasio 0.5 M. Si hay plomo, se forma un precipitado amarillo (PbCrO₄).

Identificación de Bismuto (Bi³⁺), Cobre (Cu²⁺) y Cadmio (Cd²⁺)

19. A la solución con Bi³⁺, Cu²⁺ y Cd²⁺, agregar NH₄OH 6 M hasta alcalinizar y 4 gotas en exceso.
20. Precipita Bi(OH)₃ de color blanco.
21. Lavar el precipitado con NH₄NO₃ al 5%.
22. Poner el precipitado en placa de toque y añadir una gota de estannito de sodio (Na₂SnO₂).
23. El estannito reduce el Bi³⁺ a bismuto metálico (Bi⁰), observándose una coloración pálida o negra.

Identificación de Cobre (Cu²⁺)

24. Con la solución que contiene Cu²⁺ y Cd²⁺, poner una porción en placa de toque (pdt).
25. Añadir 2 gotas de ácido acético 6 M.
26. Añadir 1 gota de ferrocianuro de potasio 0.1 M. Si precipita de color rojo, hay Cu²⁺.

Identificación de Cadmio (Cd²⁺)

27. A la solución restante, añadir cianuro de potasio 1 M hasta la decoloración (formación del complejo [Cu(CN)₄]²⁻).
28. Pasar la solución por H₂S. Si hay Cd²⁺, precipita CdS de color amarillo.

Segundo Subgrupo (IIB): (As, Mo, Sn, Sb)

1. A la solución que contiene las tiosales (sulfoarseniato, sulfomolibdato, sulfoestannato y sulfoantimoniato), agregar HCl 6 M hasta reacción ácida.

Separación de Arsénico (As) y Molibdeno (Mo)

2. Al precipitado, añadir HCl 12 M y calentar 5 minutos. Así se separan Sn y Sb (en cloruros solubles) de As y Mo (en sulfuros).
3. Al precipitado, añadir 1 ml de HCl 12 M.
4. Añadir 100 mg de KClO₃ sólido y calentar hasta sequedad.
5. Añadir 1 ml de agua destilada y centrifugar.
6. El precipitado es H₂MoO₄.
7. Una porción (1 gota) se trata en placa de toque (pdt) con SnCl₂ 0.25 M y 2 gotas de tiocianato de amonio.
8. Si hay Mo⁵⁺, aparecerá una coloración roja.
9. A la solución, alcalinizar.
10. Añadir 10 gotas de mezcla magnesiana (MgCl₂ + NH₄Cl + NH₃).
11. Se forma arseniato de amonio de color blanco.
12. Desechar el sobrenadante. Añadir 1 ml de HCOOCH₃ y AgNO₃. Se forma Ag₃AsO₄ blanco.

Identificación de Antimonio (Sb³⁺) y Estaño (Sn⁴⁺)

13. La solución (Sb³⁺, Sn⁴⁺) se calienta para eliminar H₂S.
14. Una porción se lleva a una lámina de Cu + 1 g de Zn y se agrega HCl.
15. El Sb³⁺ se reduce a Sb⁰, observándose una coloración negra.
16. A la otra parte de la solución, se le añade Fe y se calienta.
17. Se centrifuga y se ponen 2 gotas del sobrenadante con Sn²⁺.
18. Añadir 2 gotas de cloruro mercúrico (HgCl₂). Si hay estaño, precipita Hg₂Cl₂ de color blanco.