Ensayo al carbón

Objetivo:

Por medio de ensayos al carbón identificar algunos elementos, aprovechando las propiedades reductoras del mismo.

Breve discusión teórica:

Una parte muy importante de los ensayos preliminares son los “Ensayes por vía Seca” los cuales se practican sobre las muestras sólidas o sobre productos procedentes de evaporar a sequedad en Baño María la solución problema.

Estos ensayos presentan las ventajas de que con muy poca cantidad de sustancia y en un breve tiempo permiten deducir un gran número de indicaciones útiles. Por ello son de gran aplicación en análisis mineralógico. También tiene gran interés, dentro de todos los tipos de análisis, especialmente porque al hacerse sobre la muestra sin necesidad de ninguna transformación previa, permiten indicaciones sobre el tratamiento a que ésta debe someterse, tanto en la que atañe a metales de disolución y disgregación, como a la posterior marcha a seguir:

Los ensayos más importantes por vía seca son:

• Ensayos al carbono por soplete.

• Ensayos de coloración a la flama.

• Ensayos a la perla.

Material:

1 Mechero Bunsen.

4 Tubos de ensaye.

1 Soplete de boca.

1 Agitador de vidrio.

1 Pinzas para tubo de ensaye.

1 Gradilla

Procedimiento:

TÉCNICA DE LA PLATA:

1. Practicar una horadación sobre un trozo de carbón vegetal con ayuda de una navaja de afeitar.

2. Depositar en la horadación una pequeña cantidad de mezcla formada por AgNO3 y NaCO3. Fijar con una gota de agua destilada.

3. Lanzar sobre la sustancia la llama reductora del mechero empleando un soplete de boca.

4. Observar la formación del gránulo metálico o botón de plata , para comprobarlo, colocar el botón en un tubo de ensayo y adicionar una gota de HNO3 concentrado. El botón se disuelve, diluir esta solución con unas gotas de agua destilada y agregar HCl, se produce un precipitado blanco de cloruro de plata.

TÉCNICA PARA EL PLOMO:

1. Repetir el proceso anterior hasta la formación del granulo metálico.

2. Observar la formación de un botón metálico y a su alrededor una aureola de color amarillo que denota la presencia de plomo. Para comprobarlo, colocar el botón metálico en un tubo de ensaye y adicionar 4 gotas de solución de HNO3 diluido y caliente y 4 gotas de K2Cr2O7; en presencia de plomo se ocasiona un cambio de color, observándose un color amarillo.

TÉCNICA PARA EL BISMUTO:

1. Repetir el procedimiento anterior hasta la formación del botón metálico.

2. Observa la formación del granulo metálico y a su alrededor una aureola de color amarillo que denota la presencia del bismuto; para comprobarlo, colocar el botón metálico en un tubo de ensaye y adicionar unas gotas de NaOH, se forma un precipitado de color blanco de hidróxido de bismuto, calentarlo y observar que se descompone precipitando como el Bi(OH)3 de color amarillo.

TÉCNICA PARA EL FIERRO:

1. Repetir el procedimiento anterior hasta la formación de laminillas metálicas para comprobar la presencia del fierro, desprender del carbón las laminillas y colocarlas en el tubo de ensaye y adicionar unas gotas de HCI, una vez disueltas las laminillas adicionar unas gotas de HNO3, una gota de KSCN y en presencia de este se produce una coloración roja.

TÉCNICA PARA EL NIQUEL:

SEGUNDA PARTE

FUNDAMENTO:

Los compuestos de aluminio, calentados con el carbonato de sodio sobre el carbón y con la ayuda del soplete de boca, producen óxidos infusibles blancos incandescentes, que humedecidos con solución de nitrato de cobalto y calentados nuevamente se convierten en una masa azul llamada AZUL DE THERNARD. En el caso del Zn, el procedimiento es semejante al del Al, pero el ZnO formado no brilla si no que se torna amarillo en caliente y blanco en frío. Además con el nitrato de cobalto da un color verde llamado VERDE DE RINMAN, de zincato cobaltoso. Para reconocer compuestos de azufre se emplea la llamada prueba Hépar que consiste en reconocer compuestos de azufre tales como: sulfatos, sulfitos, etc. En este ensayo se aprovecha la acción reductora de la llama y del carbón para que los compuestos de azufre pasen hasta la forma de sulfuros y estos a su vez se hacen reaccionar sobre una moneda de plata para formar una mancha negra de sulfuro de plata.

TÉCNICA PARA EL ALUMINIO:

1. Practicar una pequeña horadación sobre un trozo de carbón vegetal con ayuda de una navaja.

2. Depositar en la horadación una pequeña cantidad de mezcla formada por Al2(SO4)3 y Na2CO3 y fijar con una gota de agua destilada.

3. Lanzar sobre la sustancia la flama reductora del mechero empleando el soplete de boca.

4. Agregar al óxido de aluminio formado, unas gotas de solución de Co(NO3)2, calentando nuevamente se convierte en una masa azul, formándose una aureola blanca.

TÉCNICA PARA EL ZINC:

1. Se procede en la misma forma que para el aluminio, variando las sales a ensayar, en este caso son: ZnSO4, con Na2CO3, después de formado el óxido de zinc se le pone una gota de nitrato de cobalto y se calienta dando una coloración a verde:

TÉCNICA PARA EL AZUFRE:

1. Para éste ensayo se utilizan compuestos de azufre, el producto final de reducción es una masa que se separa del carbón cuidadosamente y se deposita en una moneda de plata limpia, se adiciona una gota de agua destilada, se deja unos minutos para que reaccione y finalmente se observa una mancha negra de Ag2S.

Cuestionario:

La función del NaCO3 es que actúa como disgregante.

PLATA 1) 2AgNO3 + Na2CO3 Ag2CO3 + 2NaNO3

2) Ag2CO3 Ag2O + CO2

3) 2Ag2O 4Ag0 + O2

PLOMO 1) Pb(NO3)2 + Na2CO3 PbCO3 + 2NaNO3

2) PbCO3 PbO + CO2

3) PbO 2Pb0 + O2

BISMUTO 1) Bi(NO3)3 + 3Na2CO3 Bi2(CO3)3 + 6Na2NO3 Bi2O3 + 3 CO2

2) 2Bi2O3 4Bi0 + 3O2

FIERRO 1) 2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 Fe2(CO3)3 + 6NaNO3

2) Fe2(CO3)3 Fe2O3 + 3CO2

3)Fe2O3 4Fe0 + 3O2

NIQUEL 1) Ni(NO3)2 + Na2CO3 NiCO3 + 2NaNO3

2) NiCO3 NiO + CO2

3) NiO 2Ni + O2

ALUMINIO 1) 2Al2(SO4)3 + 6Na2CO3 2Al2(CO3)3 + 6Na2SO4

2) 2Al2(CO3)3 2Al2O3 + 6CO2

3) Al2O3 + 2Co(NO3)2 2Co(AlO2)2 + 4NO2 + O2

ZINC 1) Zn(NO3)2 + Co(NO3)2 CoZnO2 + 4NO2 + O2

PLATA Se hacen gránulos color plata y la aureola sobre el carbón es blanca, pero la comprobación es poco observable.

PLOMO. Forma una aureola café con una masa amarilla y forma gránulos de Pb metálico. Al agregar dicromato de potasio se forma un precipitado de color amarillo.

BISMUTO. Forma una aureola amarilla con blanco y gránulos metálicos, pero al adicionar hidróxido de sodio forma una solución violeta cuando debe notarse un precipitado color amarillo.

FIERRO. No forma aureola, solo unas láminas color gris oscuro y la comprobación produce el rojo oscuro deseado.

NIQUEL. Forma una aureola color café marrón con laminillas color verde.

ALUMINIO. Burbujea al contacto con el agua, muestra una aureola color blanco.

ZINC. Forma una masa infusible color verde con una aureola color blanco

AZUFRE. No se realizó la reacción con la moneda de plata.

3. Escribir los nombres químicos de los compuestos Verde de Rinman y Azul de Thenard.

Azul de Thenard: Aluminato de Cobalto Co(AlO2)2

Verde de Rinman: Zincato de Cobalto CoZnO2