Uso de una solución de hidróxido de sodio para identificar iones metálicos

Publicado el 30 octubre, 2020

Prueba de iones metálicos

A menudo, cuando las personas visitan al médico, se les extrae sangre para realizar análisis. Es posible que el médico pueda hacer algunas inferencias a partir del color de la sangre extraída, pero se obtiene una gran cantidad de información cuando se analiza. Estos resultados pueden ayudar al médico a diagnosticar cualquier problema de salud potencial en el paciente. La misma premisa se aplica cuando se prueban iones metálicos en una solución. A veces, el color de la solución puede dar una pista de qué iones metálicos están presentes, pero la ejecución de una prueba simple puede permitir que un químico identifique positivamente qué elemento metálico está presente en una solución. Aprendamos a realizar esta prueba y a interpretar los resultados.

Precipitado violeta claro de hidróxido de cobalto (II)

Hidróxido de sodio

El hidróxido de sodio (NaOH) es una base que reacciona con soluciones acuosas que contienen iones metálicos. Supongamos que todas nuestras soluciones son sulfatos metálicos. El ion sulfato (SO 4 -2 ) es un ion espectador porque no participa en la reacción con el hidróxido de sodio, lo que significa que podemos ignorarlo. El ion sodio en el hidróxido de sodio también es un ion espectador, por lo que tampoco lo incluiremos en las ecuaciones de las reacciones.

Los iones metálicos se unen al ion hidróxido (OH – ) y se forma un precipitado , que es un sólido. Los precipitados parecen leche o leche teñida con colorante para alimentos cuando se dejan caer al agua. El tipo de precipitado formado ayuda a identificar el ion metálico presente. Veamos algunos ejemplos de cómo funciona esto.

Iones de aluminio, calcio, magnesio

Se forma un precipitado blanco cuando se agrega hidróxido de sodio a soluciones que contienen iones de aluminio (Al +3 ), iones de calcio (Ca +2 ) o iones de magnesio (Mg +2 ). Las reacciones iónicas netas, ignorando los iones espectadores son:

Al +3 (ac) + 3OH -1 (ac) → Al (OH) 3 (s)
Ca +2 (ac) + 2OH -1 (ac) → Ca (OH) 2 (s)
Mg +2 (ac) + 2OH -1 (ac) → Mg (OH) 2 (s)

Cada hidróxido metálico tiene después de su fórmula, lo que indica que es un sólido. Dado que todos estos precipitados son blancos, tenemos que hacer una segunda prueba para determinar qué ion metálico está en nuestra solución original. Todo lo que tenemos que hacer es agregar más hidróxido de sodio, y si el precipitado se disuelve, es hidróxido de aluminio. El hidróxido de calcio y el hidróxido de magnesio no se disolverán con la adición de más hidróxido de sodio.

Si el precipitado blanco no se disuelve con la adición de más hidróxido de sodio, podemos hacer una prueba adicional para determinar si el ión metálico en el precipitado es calcio o magnesio. Si añadimos amoniaco (NH 3 ) a la solución original y se forma un precipitado blanco, el ion metálico es magnesio. El amoníaco no hará que se forme ningún precipitado significativo con iones de calcio. Este cuadro a continuación ayudará a aclarar esta información:

Ion metálico	Color del precipitado cuando se agrega NaOH	¿El precipitado se disuelve con más NaOH?	¿Precipitado generado con amoníaco?
Aluminio (Al +3 )	Blanco	si	No se requiere para identificación.
Magnesio (Mg +2 )	Blanco	No	Sí, un precipitado blanco que se disuelve al agregar más amoníaco.
Calcio (Ca +2 )	Blanco	No	Muy leve, si lo hay.

Iones de cobre (II)

Una solución azul claro sugiere que es una solución acuosa de sulfato de cobre (II). Para estar seguro de que contiene iones de cobre (II) (Cu +2 ), podemos agregar hidróxido de sodio.

Cu +2 (aq) + 2OH -1 (aq) → Cu (OH) 2 (s)

El hidróxido de cobre (II) sólido es azul claro, lo que significa que podemos identificar positivamente que los iones de cobre (II) están presentes en la solución que probamos.

Precipitado de hidróxido de cobre (II)

Iones de hierro (II) o hierro (III)

Agregar hidróxido de sodio a una solución que contiene iones de hierro (II) (Fe +2 ) producirá un precipitado verde.

Fe +2 (aq) + 2OH -1 (aq) → Fe (OH) 2 (s)

Se formará un precipitado de color rojo pardusco si el hierro (III) (Fe +3 ) reacciona con el hidróxido de sodio.

Fe +3 (ac) + 3OH -1 (ac) → Fe (OH) 3 (s)

Resumen de la lección

Dediquemos un par de minutos a revisar lo que hemos aprendido sobre el uso de una solución de hidróxido de sodio para identificar iones metálicos.

El hidróxido de sodio (NaOH) es una base que reacciona con soluciones acuosas que contienen iones metálicos. El ion hidróxido (OH -1 ) reacciona con los iones metálicos para formar un precipitado , que es un sólido. Los iones espectadores son iones que están presentes en las soluciones, pero que no participan en la reacción.

El hidróxido de aluminio es un precipitado blanco y se disolverá si se agrega más hidróxido de sodio a la solución que contiene el precipitado.

El hidróxido de magnesio también es un precipitado blanco y no se disolverá si se agrega más hidróxido de sodio a la solución que contiene el precipitado. Si se agrega amoníaco a la solución original, se forma un precipitado blanco.

El hidróxido de calcio también es un precipitado blanco y no se disolverá si se agrega más hidróxido de sodio a la solución. No se formará ningún precipitado significativo entre los iones de calcio y el amoníaco.

Además, el hidróxido de cobre (II) es un precipitado azul; el hidróxido de hierro (II) es un precipitado verde; y el hidróxido de hierro (III) es un precipitado rojo pardusco.

Ahora debería poder identificar claramente los iones metálicos cuando se ha agregado una solución de hidróxido de sodio a varios elementos y compuestos.