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Informe de laboratorio de analitica estudio de los cationes del grupo 1TRANSCRIPT
USOS, APLICACIONES Y EFECTOS DE LOS CATIONES DEL GRUPO I
Ag+, Hg22+, Pb2+
Plata Ag+
La plata es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo
11 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag (procede
del latín: argentum, "blanco" o "brillante"). Es un metal de transición blanco,
brillante, blando, dúctil, maleable.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales
(generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es muy escasa en la
naturaleza, de la que representa una parte en 10 millones de corteza terrestre. La
mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las
minas de cobre, zinc, plomo y oro.
La plata es un metal muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, la
plata presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. Se mantiene en
agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de
hidrógeno o aire con azufre.
Tiene la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos
los metales, pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en
aplicaciones eléctricas. La plata pura también presenta el color más blanco y el
mayor índice de reflexión.
Aplicaciones
La producción mundial de plata, aproximadamente el 70% se usa con fines
industriales, y el 30% con fines monetarios, buena parte de este metal se emplea
en orfebrería, pero sus usos más importantes son en la industria
fotográfica, química, médica, y electrónica.
Algunos usos de la plata se describen a continuación:
Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de
flecha
Fotografía. Por su sensibilidad a la luz (especialmente el bromuro y el yoduro,
así como el fosfato). El yoduro de plata se ha utilizado también para
producir lluvia artificial.
Medicina. A pesar de carecer de toxicidad, es mayormente aplicable en uso
externo. Un ejemplo es el nitrato de plata, utilizado para eliminar las verrugas.
Electricidad. Los contactos de generadores eléctricos de locomotoras diesel-
eléctricas llevan contactos (de aprox. 1 in. de espesor) de plata pura; y esas
máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. El motor diesel mueve
el generador de electricidad, y se deben también agregar los contactos de las
llaves o pulsadores domiciliarios de mejor calidad que no usan sólo cobre (más
económico).
En electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por
ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.
Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes se
fabrican con aluminio).
La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C., inicialmente
con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.
En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de
uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de
bisutería.
En aleaciones para piezas dentales.
Catalizador en reacciones de oxidación. Por ejemplo, en la producción
de formaldehído a partir de metanol y oxígeno.
Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas de plata-
zinc y plata-cadmio de alta capacidad.
En el montaje de ordenadores se suele utilizar compuestos formados
principalmente de plata pura para unir la placa del microprocesador a la base
del disipador, y así refrigerar el procesador, debido a sus
propiedades conductoras de calor.
Efectos de la Plata sobre la salud
Las sales solubles de plata, especialmente el nitrato de plata (AgNO3), son
letales en concentraciones de hasta 2 g. Los compuestos de plata pueden ser
absorbidos lentamente por los tejidos corporales, con la consecuente
pigmentación azulada o negruzca de la piel (argiria).
Contacto con los ojos: Puede causar graves daños en la córnea si el líquido
se pone en contacto con los ojos. Contacto con la piel: Puede causar irritación de
la piel. Contacto repetido y prolongado con le piel puede causar dermatitis
alérgica. Peligros de la inhalación: Exposición a altas concentraciones del vapor
puede causar mareos, dificultades para respirar, dolores de cabeza o irritación
respiratoria. Concentraciones extremadamente altas pueden causar somnolencia,
espasmos, confusión, inconsciencia, coma o muerte.
El líquido o el vapor pueden irritar la piel, los ojos, la garganta o los
pulmones. El mal uso intencionado consistente en la concentración deliberada de
este producto e inhalación de su contenido puede ser dañino o mortal.
Peligros de la ingestión: Moderadamente tóxico. Puede causar molestias
estomacales, náuseas, vómitos, diarrea y narcosis. Si el material se traga y es
aspirado en los pulmones o si se produce el vómito, puede causar neumonitis
química, que puede ser mortal.
Órganos de destino: La sobre exposición crónica a un componente o varios
componentes de la plata tiene los siguientes efectos en los animales de
laboratorio:
Daños renales
Daños oculares
Daños pulmonares
Daños hepáticos
Anemia
Daños cerebrales
La sobre exposición crónica a un componente o varios componentes de la
plata se supone que tiene los siguientes efectos en los humanos:
Anormalidades cardiacas
Se ha informado de la relación entre sobre-exposiciones repetidas y
prolongadas a disolventes y daños cerebrales y del sistema nervioso
permanentes.
La respiración repetida o el contacto con la piel de la metil-etil-cetona puede
aumentar la potencia de las neurotoxinas tales como el hexano si la
exposición tiene lugar al mismo tiempo.
Plomo Pb2+
El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo
es Pb (del latín plumbum) y su número atómico es 82 según la tabla actual, ya que
no formaba parte en la tabla de Dmitri Mendeléyev. Este químico no lo reconocía
como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular. Cabe
destacar que la elasticidad de este elemento depende de la temperatura ambiente,
la cual distiende sus átomos, o los extiende.
El plomo es un metal pesado de densidad relativa o gravedad específica 11,4 a
16 °C, de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un
color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su fusión se
produce a 327,4 °C y hierve a 1725 °C. Las valencias químicas normales son 2 y
4. Es relativamente resistente al ataque del ácido sulfúrico y del ácido clorhídrico,
aunque se disuelve con lentitud en ácido nítrico y ante la presencia de bases
nitrogenadas. El plomo es anfótero, ya que forma sales de plomo de los ácidos,
así como sales metálicas del ácido plúmbico. Tiene la capacidad de formar
muchas sales, óxidos y compuestos organometálicos.
Aplicaciones del plomo
El plomo se ha utilizado durante muchos siglos en fontanería y
conducciones de agua, en protección y techado de edificios, en menaje de cocina
y doméstico y en objetos ornamentales. Su elevada densidad le hace muy
indicado para anclas, contrapesos y munición, así como pantalla protectora contra
radiaciones diversas y protección acústica. Las propiedades electroquímicas del
plomo se utilizan ampliamente para sistemas de almacenamiento de energía
eléctrica por medio de la batería plomo ácido, ampliamente utilizada en vehículos
automóviles, en sistemas estacionarios de comunicaciones, en medicina y, en
general, donde es necesario asegurar la continuidad de los servicios y sistemas.
Algunos compuestos de plomo, particularmente los óxidos brillantemente
coloreados, se han utilizado durante muchísimo tiempo, en pinturas y pigmentos,
en vidrios y en barnices para la cerámica.
Los usos finales del plomo, es decir, su aplicación práctica, han variado de
forma drástica en lo que va de siglo. Usos clásicos, como la fontanería, la plancha
para industrias químicas y para la construcción, las pinturas y los pigmentos, los
cables eléctricos, etc., han retrocedido de forma sensible. En la gasolina la
utilización del plomo tiende a desaparecer, obedeciendo a exigencias legales.
La realidad es que hay usos muy especiales del plomo, que le hacen
indispensable o difícilmente sustituible son, entre otros:
Baterías para automoción, tracción, industriales, aplicaciones
militares, servicios continuos y de seguridad, energía solar, etc.
Protección contra radiaciones de todo tipo;
Vidrios especiales, para aplicaciones técnicas o artísticas; o
Protección contra la humedad, cubiertas y techumbres
Soldadura, revestimientos, protección de superficies, etc.
Los compuestos de plomo más utilizados en la industria son los óxidos de
plomo, el tetraetilo de plomo y los silicatos de plomo. El plomo forma
aleaciones con muchos metales, y, en general, se emplea en esta forma en la
mayor parte de sus aplicaciones. Es un metal pesado y tóxico, y la intoxicación por
plomo se denomina saturnismo o plumbosis.
Origen de la contaminación por plomo
Hoy por hoy la mayor fuente de plomo es la atmósfera, aunque su
contenido está disminuyendo gracias a la prohibición de utilizar gasolina con
plomo. El plomo puede entrar en el agua potable a través de la corrosión de las
tuberías. Esto es más común que ocurra cuando el agua es ligeramente ácida.
Esta es la razón por la que los sistemas de tratamiento de aguas públicas ajustan
el pH del agua potable.
El plomo no cumple ninguna función esencial en el cuerpo humano; este
puede principalmente hacer daño después de ser ingerido en la comida, o a través
del aire o el agua.
Efectos en el organismo
El plomo puede causar varios efectos no deseados, como son:
Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia.
Incremento de la presión sanguínea.
Daño a los riñones.
Aborto espontáneo
Perturbación del sistema nervioso.
Daño al cerebro.
Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el esperma.
Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños.
Perturbación en el comportamiento de los niños, como es agresión,
comportamiento impulsivo e hipersensibilidad.
La formación de depósitos plúmbicos en las encías que forman una línea de
color gris claro azulado llamada "la línea del plomo" o "la línea de Burton".
El plomo puede entrar en el feto a través de la placenta de la madre. Debido a
esto puede causar serios daños al sistema nervioso y al cerebro de los niños por
nacer.
Plomo en el medio ambiente
Con respecto a su incidencia en el medio ambiente, el plomo se encuentra
de forma natural en el ambiente, pero las mayores concentraciones encontradas
en el ambiente son el resultado de las actividades humanas.
Las sales de plomo entran en el medio ambiente a través de los tubos de
escape (principalmente los defectuosos) de los coches, camiones, motos, aviones,
barcos y aerodeslizadores y casi todos los tipos de vehículos motorizados que
utilicen derivados del petróleo como combustible, siendo las partículas de mayor
tamaño las que quedarán retenidas en el suelo y en las aguas superficiales,
provocando su acumulación en organismos acuáticos y terrestres, y con la
posibilidad de llegar hasta el hombre a través de la cadena alimenticia. Las
pequeñas partículas quedan suspendidas en la atmósfera, pudiendo llegar al suelo
y al agua a través de la lluvia ácida.
La acumulación de plomo en los animales puede causar graves efectos en
su salud por envenenamiento, e incluso la muerte por paro cardio-respiratorio.
Algunos organismos, como los crustáceos u otros invertebrados, son muy
sensibles al plomo (dado que el plomo cuando se encuentra en exceso se
deposita en los huesos y al no poseerlos queda retenido en su organismo), y en
muy pequeñas concentraciones les causan graves mutaciones. Se registraron
casos en donde las crías de crustáceos con saturnismo crónico, presentaban
extremidades más largas, deformidades en otras y un comportamiento agresivo y
poco coordinado llegando a producirse automutilaciones y autolaceraciones
múltiples, atribuido a alteraciones genéticas generadas por la contaminación por
plomo.
Otro efecto significativo del plomo en las aguas superficiales, es que
provoca perturbaciones en el fitoplancton, que es una fuente importante de
producción de oxígeno en los océanos y de alimento para algunos organismos
acuáticos de variado tamaño (desde ballenas hasta pequeños pececillos).
Mercurio Hg22+
El mercurio es un elemento químico cuyo símbolo es Hg, número atómico
80 y peso atómico 200.59.
Tiene la característica de ser un líquido blanco plateado a temperatura
ambiente, su punto de fusión es de -38.4ºC o -37.46ºF; ebulle a 357ºC (675.05ºF)
a presión atmosférica. Es un metal noble, soluble únicamente en soluciones
oxidantes, como el ácido nítrico. Al ser un metal noble es químicamente inerte y,
por lo tanto, no reacciona o reacciona levemente con otros compuestos químicos.
El mercurio sólido es tan suave como el plomo. El metal y sus compuestos
son muy tóxicos. El mercurio forma soluciones llamadas amalgamas con algunos
metales (por ejemplo, oro, plata, platino, uranio, cobre, plomo, sodio y potasio),
dentro de los que no se incluye el hierro.
A diferencia de otros metales, el mercurio no es buen conductor de calor,
aunque sí lo es de la electricidad.
Si es calentado por encima de los 40ºC emite vapores corrosivos y tóxicos.
Estos gases son más pesados que el aire y provocan daños a la salud. También
son muy irritantes para los ojos, la piel y las vías respiratorias. Sin embrago, en los
procesos industriales el mercurio y sus compuestos no resultan tan dañinos.
Si bien es cierto que el mercurio y sus compuestos conservan sus
características corrosivas y de toxicidad, también lo es el hecho de que los
tratamientos industriales están especializados en su manipulación.
El mercurio se utiliza para la producción de muchos productos
manufacturados debido a su inusual combinación de propiedades tales como alto
peso específico, fluido a temperaturas normales y conductividad eléctrica.
Tanto en su forma elemental, como con sus compuestos, el mercurio tiene
múltiples aplicaciones.
Aplicaciones del mercurio elemental
Algunas de las aplicaciones más comunes del mercurio elemental son:
- Extracción de oro y plata de las minas.
- Auxiliar en la producción de químicos de cloro-álcali.
- En manómetros, que miden y controlan la presión.
- En termómetros, para medir la temperatura.
- En interruptores eléctricos y electrónicos.
- En lámparas fluorescentes.
- En amalgamas dentales, aleado con otros metales.
Aplicaciones de los compuestos de mercurio
Los compuestos de mercurio tienen, entre otras, las siguientes aplicaciones:
- En pilas.
- Como biocidas, para controlar o destruir microorganismos, por ejemplo en la
industria del papel, en pinturas o en semillas.
- Como antisépticos en productos farmacéuticos.
- Para análisis químicos.
- Como catalizadores, para hacer más eficaz la fabricación de otras sustancias
químicas, en pigmentos y tintes, detergentes y explosivos.
Efectos del Mercurio sobre la salud
El Mercurio es un elemento que puede ser encontrado de forma natural en
el medio ambiente. Puede ser encontrado en forma de metal, como sales de
Mercurio o como Mercurio orgánico.
El Mercurio metálico es usado en una variedad de productos de las casas,
como barómetros, termómetros, bombillas fluorescentes. El Mercurio en estos
mecanismos está atrapado y usualmente no causa ningún problema de salud. De
cualquier manera, cuando un termómetro se rompe una exposición
significativamente alta al Mercurio ocurre a través de la respiración, esto ocurrirá
por un periodo de tiempo corto mientras este se evapora. Esto puede causar
efectos dañinos, como daño a los nervios, al cerebro y riñones, irritación de los
pulmones, irritación de los ojos, reacciones en la piel, vómitos y diarreas.
El Mercurio no es encontrado de forma natural en los alimentos, pero este
puede aparecer en la comida así como ser expandido en las cadenas alimentarias
por pequeños organismos que son consumidos por los humanos, por ejemplo a
través de los peces. Las concentraciones de Mercurio en los peces usualmente
exceden en gran medida las concentraciones en el agua donde viven. Los
productos de la cría de ganado pueden también contener eminentes cantidades de
Mercurio. El Mercurio no es comúnmente encontrado en plantas, pero este puede
entrar en los cuerpos humanos a través de vegetales y otros cultivos. Cuando
espray que contienen Mercurio son aplicados en la agricultura.
El Mercurio tiene un número de efectos sobre los humanos, que pueden ser
todos simplificados en las siguientes principalmente:
Daño al sistema nervioso
Daño a las funciones del cerebro
Daño al ADN y cromosomas
Reacciones alérgicas, irritación de la piel, cansancio, y dolor de cabeza
Efectos negativos en la reproducción, daño en el esperma, defectos de
nacimientos y abortos
El daño a las funciones del cerebro puede causar la degradación de la
habilidad para aprender, cambios en la personalidad, temblores, cambios en la
visión, sordera, incoordinación de músculos y pérdida de la memoria. Daño en el
cromosoma y es conocido que causa mongolismo.
Efectos ambientales del Mercurio
El Mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales
de rocas y suelos a través de la exposición al viento y agua. La liberación de
Mercurio desde fuentes naturales ha permanecido en el mismo nivel a través de
los años. Todavía las concentraciones de Mercurio en el medioambiente están
creciendo; esto es debido a la actividad humana.
La mayoría del Mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al
aire, a través de la quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión
de residuos sólidos.
Algunas formas de actividades humanas liberan Mercurio directamente al
suelo o al agua, por ejemplo la aplicación de fertilizantes en la agricultura y los
vertidos de aguas residuales industriales. Todo el Mercurio que es liberado al
ambiente eventualmente terminará en suelos o aguas superficiales.
El Mercurio del suelo puede acumularse en los champiñones.
Aguas superficiales ácidas pueden contener significantes cantidades de
Mercurio. Cuando los valores de pH están entre cinco y siete, las concentraciones
de Mercurio en el agua se incrementarán debido a la movilización del Mercurio en
el suelo. El Mercurio que ha alcanzado las aguas superficiales o suelos los
microorganismos pueden convertirlo en metil mercurio, una substancia que puede
ser absorbida rápidamente por la mayoría de los organismos y es conocido que
daña al sistema nervioso. Los peces son organismos que absorben gran cantidad
de metil mercurio de agua superficial cada día. Como consecuencia, el metil
mercurio puede acumularse en peces y en las cadenas alimenticias de las que
forman parte.
Los efectos del Mercurio en los animales son daño en los riñones,
trastornos en el estómago, daño en los intestinos, fallos en la reproducción y
alteración del ADN.
ANALISIS CUALITATIVO DE LOS CATIONES DEL GRUPO I
Cloruros Insolubles PARTE I
Ag+, Hg22+; Pb2+
Experiencias
1. Reacciones con el ión Cl- Formación de los cloruros de Ag+,
Hg22+; Pb2+
Las soluciones donde se encontraban los cationes estaban preparadas a
partir de los nitratos: AgNO3, Hg(NO3)2, PbNO3.
El agente precipitante de este grupo es el HCl, el cual fue utilizado a una
concentración de 0,1M para acelerar la precipitación.
Los precipitados formados eran de color blanco debido a la presencia del
ión Cl-.
AgNO3 Ag+(AC) + NO3 (AC)
AgCl Ag+ + Cl- Blanco
Hg(NO3)2 Hg22+ + 2 NO3 (AC)
Hg2Cl2 Hg22+ + Cl- Blanco
PbNO3 Pb2+(AC)
+ 2 NO3 (AC)
PbCl2 Pb2+(AC)
+ 2Cl- Blanco
El PbCl2 no precipita completamente debido a su constante del producto de
solubilidad (Kps) que es mayor (lo hace más soluble).
2. Estudio de la solubilidad de los precipitados (AgCl, Hg2Cl2, PbCl2)
El estudio de la solubilidad muestra que los precipitados formados
anteriormente son insolubles tanto en agua fría como en agua caliente,
menos el PbCl2 que es soluble en agua caliente debido a que se encuentra
a menor concentración.
3. Reacciones para la identificación de cationes
I. Reacción con Hidróxido de Amonio
AgCl + NH3 [Ag (NH3)2]+ Complejo de plata amoniacal
diaminoargéntico (Incoloro)
Hg2Cl2 + NH3 HgNH2Cl Blanco + Hg0 Negro (se constituye la
llamada mezcla negra)
II. Reacciones relacionadas con el ión Ag+
El complejo de plata obtenido anteriormente se divide en 2 partes
quedando en la parte sólida el precipitado y en parte liquida el
sobrenadante.
A la parte sólida se le agregó fenolftaleína y se tomó rosado turbia
(Presencia de base).
A la parte liquida se le agregó HNO3 de color blanco el cual indica la
presencia del ión Ag+.
4. Reacciones con NaOH
Ag+ + OH- Ag(OH) Blanco en exceso de NaOH es marrón
Hg22+ + 2OH- HgO amarillo + Hg0 + H2O en exceso NaOH es
negro
Pb2+ + 4OH- Pb2= incoloro + 2H2O en exceso de NaOH se
disuelve.
5. Reacciones con NH4OH
Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2]+ soluble e incoloro
2 Hg22+ + NO3
- + HN3 + 3OH- 2Hg0 + [Hg2ONH2]NO3 + 2H2O
NEGRO BLANCO
6. Reacciones con Na2S
Ag+ + NaS AgS + Na
Hg22+ + NaS Hg2S2 + Na
Pb2+ + NaS PbS2 + Na
7. Reacciones con NaI
Ag+ + NaI AgI + Na
Hg22+ + NaI Hg2I2 + Na
Pb2+ + NaI PbI2 + Na
ANALISIS CUALITATIVO DE LOS CATIONES DEL GRUPO I
Cloruros Insolubles PARTE II Marcha Sistemática Del Grupo I
Ag+, Hg22+; Pb2+
Etapa 1. Separación de los cationes: Se le agrega HCl para que estos precipiten
en forma de cloruros insolubles de color blanco.
Se somete a calentamiento con el fin de solubilizar el PbCl2 y separarlo del
precipitado que debe contener los cationes Ag+ y Hg22+.
Etapa 2. Identificación del ión Pb2+: Para identificar el Pb2+ se le adiciona varias
gotas de NaI que forma el precipitado de PbI2 de color amarillo.
Pb2+ + 2I PbI2
Etapa 3. Separación de los iones Ag+ y Hg22+: Para lograr esta separación al
precipitado que contiene los 2 cationes se le agrega NH4OH (NH3) con el fin de
disolver el AgCl debido a que este permite la formación de un complejo de plata.
AgCl + 2NH3 [Ag (NH3)2]+ + Cl- soluble e incoloro
Etapa 4. Identificación del ión Ag+: Para realizar este procedimiento al
sobrenadante de la etapa anterior se le adiciona HNO3 para acidificar la solución y
deshacer el complejo formado de tal forma que al agregarle nuevamente HCl el
ión Ag+ pueda precipitar como cloruro de color blanco.
[Ag (NH3)2]+ + Cl- + 2H3O+ AgCl + 2H2O + 2NH4
Etapa 5. Identificación del Hg22+: En el procedimiento 3 si el precipitado
resultante adquirió un color pardo que pasa a negro esto indica la presencia del
Hg22+ este color se debe a la mezcla de mercurio metálico y el cloruro amino-
mercúrico.
Hg2Cl2 + 2NH3 NH2HgCl + Hg + NH4+ + Cl-
BLANCO NEGRO
República Bolivariana de Venezuela
Universidad Pedagógica Experimental Libertador
Instituto Pedagógico de Maturín “Prof. Antonio Lira Alcalá”
Maturín – Edo – Monagas
PRACTICA N0 1
Análisis Cualitativo de los Cationes del Grupo I
Ag+, Hg22+, Pb2+
Cloruros insolubles PARTE I y PARTE II
(Informe)
Profa: Russys Romero Bachiller:
Rosangelys Chacón
Maturín, octubre de 2014