Práctica 3 y 4.

Identificación de carbonatos y bicarbonatos e identificación de sulfitos,

tiosulfatos y sulfuros

Grupo N°4

Mallungo Meneses Javier Steven 1950214

Quintero Gamboa Maria Camila 1950221
Barajas Arocha Darwin Leonardo 1950225
Rodriguez Alvarez Karol Gissel 1950227
Lastra Gallardo Jose Gabriel 1950246

Universidad Francisco de Paula Santander

Facultad de ciencias básicas
Química industrial

Presentado a: Lic. Pedro Saúl Rivera Carvajal

San José de Cúcuta

Marzo 2021
 OBJETIVOS

Identificar conceptos básicos de identificación de carbonatos y bicarbonatos e identificación

de sulfitos, tiosulfatos y sulfuros.

Efectuar las reacciones de identificación de los carbonatos y bicarbonatos pertenecientes al

grupo de aniones que forman gases.

Identificar los diferentes aniones, mediante las diferentes reacciones que se obtengan en la

práctica.

Poner en práctica los procedimientos experimentales más relevantes empleados en las

valoraciones ácido base.

Aprender y conocer el pH de cada anión.

Investigar y conocer la forma de cómo se puede reconocer CO 2 y carbonatos en una muestra

desconocida.

Efectuar las reacciones de identificación de los sulfitos, tiosulfatos y sulfuros pertenecientes

al grupo de aniones que forman gases.

 MARCO TEÓRICO

Los carbonatos son las sales del ácido carbónico o ésteres con el grupo R-O-C(=O)-O-R'.

Las sales tienen en común el anión CO32- y se derivan del ácido carbónico H2CO3. Según

el pH (la acidez de la disolución) están en equilibrio químico con el bicarbonato y el dióxido

de carbono. La mayoría de los carbonatos, aparte de los carbonatos de los metales alcalinos,

son poco solubles en agua. Debido a esta característica son importantes en geoquímica y

forman parte de muchos minerales y rocas. El carbonato más abundante es el carbonato

cálcico (CaCO3), que se halla en diferentes formas minerales (calcita, aragonito),

formando rocas sedimentarias (calizas, margas) o metamórficas (mármol) y es a menudo el

cemento natural de algunas areniscas. Sustituyendo una parte del calcio por magnesio se

obtiene la dolomita CaMg(CO3)2, que recibe su nombre por el geólogo francés Déodat Gratet

de Dolomieu. Muchos carbonatos son inestables a altas temperaturas y pierden dióxido de

carbono mientras se transforman en óxidos. (Wikipedia, 2020)

Los bicarbonatos son sales ácidas derivadas del ácido carbónico (H2CO3) que contienen

el anión bicarbonato (HCO3-). El nombre bicarbonato está aún muy extendido en el comercio

y la industria, pero no está recomendado por la IUPAC: se prefiere el nombre antiguo

admitido anión hidrogenocarbonato o si es una sal ácida hidrogenocarbonato del metal

correspondiente, o mejor aún, el nombre sistemático anión hidrogenotrioxidocarbonato

(1-) o si es una sal hidrogenotrioxidocarbonato del metal correspondiente. El bicarbonato

más importante es el bicarbonato de sodio o hidrogenotrioxidocarbonato de sodio, de fórmula

NaHCO3. Debido a su solubilidad en agua es un intermedio clave en el proceso de obtención

del carbonato de sodio según el proceso de Solvay.

Los bicarbonatos se encuentran en equilibrio con carbonatos, agua y dióxido de

carbono (CO2). Este equilibrio interviene en gran multitud de procesos naturales y

artificiales. El cuerpo emplea catalizadores de zinc para que se produzca más rápidamente y

facilitar así la respiración. (Wikipedia, 2020)

Se conocen dos clases de sulfitos: sulfitos normales como Na2SO3, CaSO3 y sulfitos ácidos,

como NaHSO3, KHSO3, etc. Los sulfitos se oxidan fácilmente y pasan a ser sulfatos, por lo

que son poderosos agentes reductores. En esta propiedad se basa generalmente su

identificación. Reducen las soluciones de iodo elemental a ioduro. Los tiosulfatos tienen

aniones divalentes S2O32-. Se obtienen a partir del sulfito hervido con azufre. Los tiosulfatos

por la acción de los ácidos, se descomponen en dióxido de azufre, a la vez que se libera azufre

elemental y tienen carácter de agentes reductores. Los sulfuros son sales de ácido sulfhídrico

bibásico e igualmente son de dos clases: sulfuros normales como Na2S o sulfuros ácidos

como KHS, etc. Si calentamos los sulfuros alcalinos con azufre, obtenemos polisulfuros los

cuales son solubles en agua. Los sulfuros tratados con ácidos diluidos desprenden ácido

sulfhídrico, de olor característico, que es infalible muestra de la identificación de sulfuros.

 PRE LABORATORIO

Identificación de carbonatos y bicarbonatos

¿Cuáles son los reactivos selectivos más comunes utilizados en la separación de los

aniones?

R/ En el laboratorio la marcha analítica de aniones se hace primero eliminando todos los

cationes existentes precipitando con hidróxido de sodio o carbonato de sodio.

¿Cuáles son las otras formas de clasificar los aniones?

R/

Grupo

Reactivo de grupo

Aniones que forman el grupo

Característica del grupo

¿Para qué se realizan los ensayos previos para determinar la presencia de aniones en

una muestra?

R/ Estos ensayos se realizan para tener en cuenta la posible interferencia de los cationes

presentes en la muestra. Generalmente los cationes alcalinos no afectan la investigación de

aniones, sin embargo, la mayoría de los cationes de los otros grupos pueden producir

interferencias en el análisis de aniones.

¿Con qué reactivos se realizan los ensayos previos de los aniones?

R/ Para el análisis de los aniones de una muestra existen muchas sistemáticas de separación

e identificación, pero no dan buenos resultados por dos razones:

a. No se consiguen buenas separaciones entre los grupos de aniones. En el análisis de aniones

no se aplican procedimientos generales de separación en grupos como se hace en el caso de

los cationes debido a que no se pueden formar compuestos suficientemente insolubles como

para lograr una separación eficiente. Si bien con Ag(I) o Ba(II) se podrían separar un conjunto

bastante numeroso de aniones por precipitación, el tratamiento posterior de los mismos para

separarlos e identificarlos es bastante complicado.

b. Los aniones se descomponen durante las separaciones. Muchos aniones no conservan su

individualidad durante el curso de las operaciones a las que debe someterse la muestra a

analizar. Además, también pueden producirse cambios por acción del O2 del aire o por

acciones recíprocas de las sustancias que están en solución. Por estas razones, se prefiere

tratar de identificar cada anión en presencia de los demás con reactivos específicos o en

condiciones de especificidad. Para acortar el análisis, se realizan previamente una serie de

ensayos de orientación y clasificación que nos permiten obtener la lista de aniones probables

de la muestra, a los cuales se les deberá realizar la identificación correspondiente para

confirmar su presencia. Al realizar estos ensayos es necesario tener en cuenta la posible

interferencia de los cationes presentes en la muestra. Generalmente los cationes alcalinos no

afectan la investigación de aniones, sin embargo, la mayoría de los cationes de los otros

grupos pueden producir interferencias en el análisis de aniones.

¿Cómo se indica la presencia de estos aniones en una muestra?

R/

Identificación de carbonatos: Someta la muestra que contiene los carbonatos a la acción de

ácido clorhídrico diluido, de la siguiente manera: coloque una pequeña cantidad de la muestra

con el ácido clorhídrico diluido; observe la efervescencia la cual indica la presencia de los

carbonatos. Introduzca otra cantidad de la misma muestra con una pequeña cantidad de agua

en un tubo de desprendimiento lateral. Agregue una pequeña cantidad de HCl diluido, y tape

rápidamente. Introduzca el tubo de desprendimiento en el tubo de ensayo que contiene la

solución de hidróxido de bario. El enturbiamiento de la solución y la posterior formación del

precipitado indican la presencia de carbonatos. Al precipitado proveniente del punto b

agréguele ácido sulfúrico diluido. Observe. Tome 5 ml de una solución que contenga

carbonatos solubles y precipítelos con la solución de nitrato de plata, gota a gota hasta

precipitar completamente carbonato de plata, cuya presencia se demuestra con el hidróxido

amónico, el cual disuelve el precipitado.

Identificación de bicarbonatos: Lleve aproximadamente un gramo de bicarbonato sódico

al tubo de desprendimiento lateral con una pequeña cantidad de agua, tape e introduzca el

tubo de desprendimiento, en el tubo de ensayo que contenga agua de cal y caliente la solución

del tubo de desprendimiento. Observe y anote los cambios. Los resultados serán

demostración de presencia de bicarbonatos.

 REACTIVOS

Tabla 1. Reactivos Identificación De Carbonatos Y Bicarbonatos

Reactivos Formula Peso Densidad Punto de Punto de Índice de riesgo

molecular fusión ebullición
Corrosivo,
Ácido H₂SO₄ 98,079 g/mol 1,83 g/cm³ 10 °C 337 °C quemaduras en ojos
sulfúrico y piel

Peligroso,
Ácido HCl 36,458 g/mol 1.15 g/cm3 −26 °C 48 °C corrosivo, irritante
clorhídrico y nocivo

Toxicidad aguda,
Ba(OH)₂ 171,34 g/mol 3,74 g/cm³ 318 °C 1390 °C corrosivo, lesiones
Hidróxido de oculares
bario
Quemaduras, si se
Nitrato de AgNO3 169,87 g/mol 4,35 g/cm³ 212 °C 440 °C ingiere vómitos,
plata muerte

Quemazón en la
Oxalato de CaC2O4 128,097 2,12 g/cm³ 200 °C 200 °C boca e hinchazón
calcio g/mol
Tabla 2. Reactivos Identificación de Sulfitos, Tiosulfatos y Sulfuros

Reactivos Formula Peso Densidad Punto de Punto de Índice de riesgo

molecular fusión ebullición

36,458 g/mol Peligroso, corrosivo,

Ácido HCl 1.15 g/cm3 −26 °C 48 °C irritante y nocivo
clorhídrico

Dicromato de 294,185 Toxico, alérgico,

potasio K2Cr2O7 g/mol 2,68 g/cm³ 398 °C 500 °C cancerígeno

134,45 g/mol Peligro inmediato a

Cloruro de CuCl2 3,39 g/cm³ 498 °C 993 °C la salud y la vida
cobre

Cloruro de 183,32 g/mol Toxico,

cadmio CdCl2 4,05 g/cm³ 564 °C 960 °C Carcinogenicidad

Bisulfuro de 87,91 g/mol

hierro FeS 484 g/cm³ 1194 °C - Pirofórico

Solución de 253,8089
yodo I2 g/mol 4,94 g/cm3 113,7 °C 183 °C -
 EQUIPOS Y MATERIALES

Tabla 3. Equipos y materiales

Nombre Imagen Uso Precauciones

Tubo de Evacua gases producidos Realizar los

desprendimiento en una reacción química. procedimientos con
lateral Sirve para diversos lentitud y sin
procedimientos como interrupciones.
destilación, recolección Usar tapones o corchos,
de gases, experimentos dependiendo de la
con agua, etc. sustancia que se quiera
destilar.
Evitar que el líquido en
ebullición pase el
condensador.

Tubos de ensayo Utilizados como Debe manipularse con

contenedor para líquidos pinzas para evitar
y sólidos donde se derrames o contacto con
realizan mezclas o son sustancias peligrosas.
sometidos a altas Deben almacenarse en una
temperaturas. gradilla.
Al calentarlo nunca
taponar el tubo de ensayo.

Vasos de precipitado Contiene líquidos o Si el vaso está caliente se

sustancias químicas. debe tomar con guantes.
Se utiliza para transportar Nunca preparar reacciones
líquidos a otros o soluciones con el vaso
recipientes. directamente al cuerpo o
Calienta, disuelve o rostro.
prepara reacciones No someter a cambios
químicas. bruscos de temperatura.
Obtiene precipitados a
partir de la reacción de
sustancias.
 Agitador Usado para preparar, Es un material sumamente
mezclar y agitar frágil por lo que hay que
sustancias. manejarlo con respectivo
cuidado.
No resiste variaciones
bruscas de presión.

Vidrio de reloj Se utiliza para pesar Revisar el material antes

muestras sólidas, mezclar de utilizarlo, en caso de
reactivos, pesar residuos estar quebrado, en mal
de otros procesos como la estado o incluso que no
filtración o contener esté totalmente limpio.
sustancias.

Goteros Se utiliza cuando se Siempre debe estar limpio,

quiere trasvasar, distribuir por lo que hay que
o tomar muestras de una cerciorarse de limpiarlo
pequeña cantidad de después de cada uso para
líquidos. evitar contaminar
muestras.

Probeta Mide volúmenes Mantener la probeta

superiores. siempre limpia, limpiarla
Mide volúmenes más antes y después de usar.
rápidamente, pero es de Cuando no se esté usando,
menor precisión. colocarla en un lugar
seguro ya que se puede
caer con facilidad.
Conocer el valor de error.
 REACCIONES QUÍMICAS

AgCl + NH4OH + HNO3  AgNO3 + H2O + NH4Cl

HCl + BaCl2  HCl3 + BaCl

PROCEDIMIENTO
 PROFUNDIZACIÓN

1. Responda las siguientes preguntas del video, puede complementarlas con información de

internet.

Google: Ensayos cualitativos de aniones en aguas YouTube

1. Descripción de los objetivos, introducción, materiales y reactivos, metodología y

resultados.

R/

Objetivo: identificar la presencia de algunos aniones en una muestra de agua.

Introducción: el estado cualitativo de un agua se basa en la adición de algunos reactivos

capaces de poner de manifiesto sus iones constituyentes a través de estas reacciones

cualitativas y realizando rápidamente un análisis preliminar del agua.

Materiales

Gradilla y tubos de ensayo

Pinzas de madera

Embudo de vidrio

Pipeta automática

Papel de filtro

Muestras de agua problema

Agua destilada
Reactivos

Investigación de cloruros (Cl-): solución de AgNO3 al 10%, HNO3 al 3M

Investigación de sulfatos (SO4=): solución de BaCl2 al 10%, HCl al 3N

Investigación de carbonatos (CO3=): solución de Ca(OH)2 saturada

Investigación de nitratos (NO3-): H2SO4 concentrado, Difenilamina

Metodología: en los tubos de ensayo se agregará un volumen determinado del agua problema

y de los reactivos, para el análisis de cada anión se debe realizar un proceso similar pero no

igual y según la reacción de las sustancias se determinará qué anión está presente en la

solución.

Resultados: La investigación da como resultado que la presencia de cloruros de detecta por

la formación de un precipitado blanco al agregar una gotas de nitrato de plata y luego agregar

unas gotas de ácido nítrico, la presencia de sulfatos también se detecta por la formación de

un precipitado blanco al agregar unas gotas de cloruro de bario, en el cual se puede rectificar

que contiene carbonatos cuando se adiciona a la mezcla unas gotas de ácido clorhídrico y

persiste el precipitado blanco, la presencia de carbonatos o bicarbonatos se detecta por la

turbidez de la mezcla al agregar unas gotas de agua de cal y por último, la presencia de

nitratos, se detecta cuando en el contacto de las dos sustancias; la solución de ácido sulfúrico

con difenilamina y el agua problema; se forma un anillo azul oscuro.

2. Descripción de los aniones que se van a identificar.

R/

Cloruros: Los cloruros son compuestos que llevan un átomo de cloro en estado de oxidación

formal -1. Por lo tanto, corresponden al estado de oxidación más bajo de este elemento ya

que tiene completada la capa de valencia con ocho electrones.

Sulfatos: Los sulfatos son las sales o los ésteres del ácido sulfúrico. Contienen como unidad

común un átomo de azufre en el centro de un tetraedro formado por cuatro átomos de

oxígenosulfato.

Carbonatos: Los carbonatos son las sales del ácido carbónico o ésteres con el grupo

R-OC-O-R'. Las sales tienen en común el anión CO₃²⁻ y se derivan del ácido carbónico

H₂CO₃. Según el pH están en equilibrio químico con el bicarbonato y el dióxido de carbono.

Nitratos: Los nitratos son compuestos químicos inorgánicos derivados del nitrógeno, (NO3)

que se encuentran de manera natural en pequeñas concentraciones en el suelo, los alimentos

y las aguas superficiales y subterráneas.

3. Descripción de la identificación de cloruros. Volumen de muestra, reactivo(s) que se

adicionan, prueba positiva, solubilidad del precipitado, consultar reacciones químicas.

R/:

Cloruros (Cl-):

Solución de nitrato de plata (AgNO3) al 10%

Ácido nítrico (HNO3) 3N

Volumen de la muestra a analizar:

5mL

Reactivos que se adicionan:

1. Se adicionaron algunas gotas de nitrato de plata (AgNO3) y se agita

2. Agregar unas gotas de Ácido nítrico (HNO3) 3N y se agita

3. Agregar unas gotas de hidróxido de amonio (NH₄OH)

Prueba positiva:

El precipitado blanco que se formó al agregar el primer reactivo persistió al agregar el

segundo reactivo (HNO3) indica que hay presencia de cloruros y si dicho precipitado se

solubiliza confirma lo antes analizado, lo cual demuestra un resultado positivo de la prueba.

Solubilidad del precipitado:

El precipitado blanco que formaron el (AgNO3) y el (HNO3) debía ser soluble en presencia

de hidróxido de amonio, lo que fue cierto ya que este compuesto disminuyó la solubilidad

del precipitado blanco debido a la presencia de un ion común entre el reactivo y el

precipitado. Por lo que el precipitado pasó de ser un líquido color blanco a ser un líquido

incoloro.

Reacción: AgCl + NH4OH + HNO3 → AgNO3 + H2O + NH4Cl

4. Descripción de la identificación de sulfatos. Volumen de muestra, reactivo(s) que se

adicionan, prueba positiva, consultar reacciones químicas.

R/:

Sulfatos (SO42-)

Solución de Cloruro de Bario (BaCl2) al 10%

Ácido clorhídrico (HCl) 3N

Volumen de la muestra a analizar:

5 mL de agua

Reactivos que se adicionan:

1. Algunas gotas de cloruro de bario al 10% y se hierve

2. Gotas de ácido clorhídrico 3N y se agita

Prueba positiva:

Si al agregar cloruro de bario y hervir aparece un precipitado blanco, esto confirma la

presencia de bicarbonatos, carbonatos o sulfatos. Pero si al agregar HCl persiste el

precipitado blanco confirma la presencia de sulfatos. Al permanecer el precipitado en el

procedimiento realizado se confirma que el resultado de la prueba ha sido positivo.

Reacción: HCl + BaCl2 = HCl3 + BaCl

5. Descripción de la identificación de carbonatos. Volumen de muestra, reactivo(s) que se

adiciona, prueba positiva, consultar reacción química.

R/ se toma 5 ml de agua problema y se le agrega un volumen igual de agua de cal, si la

muestra se vuelve turbia o de precipitado blanco se debe a la presencia de carbonatos o de

bicarbonatos libres, los reactivos que se utilizaron fueron el agua de cal

(Ca(OH)2).concluimos que con este experimento la prueba si dio positiva.

Su reacción es: 2CaOH + 2H2O → 2Ca(OH)2 + H2

6. Descripción de la identificación de nitratos. Volumen de muestra, reactivo(s) que se

adicionan, prueba positiva, consultar reacción química.

R/ en un tubo de ensayo se pone unos mililitros de la solución de Ácido Sulfúrico

concentrado con difenilamina con ayuda de una pipeta, se le agrega con cuidado en las

paredes, el agua al analizar procurando que los dos líquidos no se mezclen, en la zona de

contacto con los dos líquidos aparecerá un anillo azul oscuro indicando la presencia de

nitratos. Los reactivos que se utilizaron fueron el Ácido Sulfúrico (H2SO4). En la prueba del

experimento nos dio positiva.

Su reacción es: H2SO4 + H2O → HSO4- + H3O+

7. Resultados obtenidos.

R/ La investigación da como resultado que la presencia de cloruros de detecta por la

formación de un precipitado blanco al agregar una gotas de nitrato de plata y luego agregar

unas gotas de ácido nítrico, la presencia de sulfatos también se detecta por la formación de

un precipitado blanco al agregar unas gotas de cloruro de bario, en el cual se puede rectificar
que contiene carbonatos cuando se adiciona a la mezcla unas gotas de ácido clorhídrico y

persiste el precipitado blanco, la presencia de carbonatos o bicarbonatos se detecta por la

turbidez de la mezcla al agregar unas gotas de agua de cal y por último, la presencia de

nitratos, se detecta cuando en el contacto de las dos sustancias; la solución de ácido sulfúrico

con difenilamina y el agua problema; se forma un anillo azul oscuro.

 CONCLUSIONES

Se lograron identificar los carbonatos y bicarbonatos.

Se lograron identificar las reacciones de los sulfitos, tiosulfatos y sulfuros.

Notamos que la mayoría de los carbonatos son poco solubles en agua.

Aprendimos que el carbonato más abundante es el carbonato cálcico (CaCO 3).

Nos dimos cuenta que el bicarbonato más importante, es el bicarbonato de sodio. Debido a

su baja solubilidad, es un intermedio clave en el proceso de obtención de carbonato de

sodio.
 BIBLIOGRAFÍAS

Manual de laboratorio de química analítica UFPS

https://www.youtube.com/watch?v=FpHjIVf8WtU&ab_channel=UniversitatPolit%C3%A8

cnicadeVal%C3%A8ncia-UPV

ARANEO, Antonio. Química analítica cualitativa. Editorial Mc Graw Hill. 1981

BRUNBLAY, Ray U. Análisis cualitativo. Compañía Editorial Continental.1973.

BARCELO, José. Prácticas de química analítica cualitativa. Ediciones Morata. España 1941.

RANGEL, Raymundo. Fundamentos de química analítica. Volumen II. Editorial Limusa.

México 1977.

HOFMANN, Helmut y JANDER, Gerhart. Análisis cualitativo. Editorial Hispanoamericana.

México 1963.

GARCÍA GÓMEZ, Wilkims Smith, Módulo para el Laboratorio de Química Analítica del

Plan de Estudios de Tecnología Química de la Universidad Francisco de Paula Santander.