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Prueba de nitratos

La prueba de nitratos es un análisis químico que se utiliza para determinar la presencia de iones nitrato en una solución. La detección de nitratos mediante química húmeda suele...

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La prueba de nitratos es un análisis químico que se utiliza para determinar la presencia de iones nitrato en una solución. La detección de nitratos mediante química húmeda suele ser más difícil que la de otros aniones, ya que la mayoría de los nitratos son solubles en agua. Por el contrario, muchos iones comunes forman sales insolubles; por ejemplo, los haluros precipitan con plata y los sulfatos con bario.

El anión nitrato es un oxidante, y muchas pruebas para detectarlo se basan en esta propiedad. Sin embargo, otros oxidantes presentes en el analito pueden interferir y dar resultados erróneos.

El nitrato también puede detectarse reduciéndolo primero al ion nitrito, que es más reactivo , y utilizando una de las muchas pruebas de nitrito . [ 1 ]

Prueba del anillo marrón

Prueba de nitratos mediante la prueba del anillo marrón.

Una prueba común para nitratos, conocida como prueba del anillo marrón [ 2 ], se puede realizar añadiendo sulfato de hierro(II) a una solución de nitrato y luego agregando lentamente ácido sulfúrico concentrado de manera que el ácido forme una capa debajo de la solución acuosa. Se formará un anillo marrón en la unión de las dos capas, lo que indica la presencia del ion nitrato. [ 3 ] Cabe señalar que la presencia de iones nitrito interferirá con esta prueba. [ 4 ]

La reacción global consiste en la reducción del ion nitrato a óxido nítrico por el hierro(II), que se oxida a hierro(III), seguida de la formación de sulfato ferroso nitrosílico entre el óxido nítrico y el hierro(II) restante, donde el óxido nítrico se reduce a NO − . [ 5 ]

2HNO 3 + 3H 2 SO 4 + 6FeSO 4 → 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2NO + 4H 2 O
[Fe(H₂O ) ₆ ] SO₄ + NO → [Fe(H₂O ) ₅ ( NO )] SO₄ + H₂O

Esta prueba es sensible hasta 2,5 microgramos y una concentración de 1 en 25.000 partes. [ 6 ]

Estado de oxidación del hierro en el complejo de anillo marrón : El estado de oxidación del hierro en el complejo de anillo marrón es un tema controvertido, pero Mondal et al. (2025) revisaron críticamente la estructura electrónica del complejo de anillo marrón clásico, enfatizando el fuerte enlace π en el enlace Fe–N–O y la naturaleza no inocente del ligando NO. [ 7 ] Su análisis del desplazamiento isomérico de Mössbauer, EPR, IR, datos cristalográficos de rayos X en complejos reportados de alto espín {Fe(NO)} 7 (S = 3/2) apoya que el centro de hierro del complejo de anillo marrón posee un estado de oxidación intermedio entre +2 y +3, aunque más consistente con un valor más cercano a +3. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

La prueba de Devarda

La aleación de Devarda (cobre/aluminio/zinc) es un agente reductor . Al reaccionar con nitrato en una solución de hidróxido de sodio , se libera amoníaco . El amoníaco formado se puede detectar por su olor característico y porque el papel tornasol rojo húmedo se torna azul, lo que indica que es un álcali ; muy pocos gases, aparte del amoníaco, que se desprenden en procesos químicos húmedos son alcalinos.

3 NO − 3 + 8 Al + 5 OH −+ 18 horas2 O→ 3NH3 + 8[Al(OH)4 ] −

El aluminio es el agente reductor en la reacción que tendrá lugar.

Prueba de difenilamina

La difenilamina puede utilizarse como prueba química húmeda para detectar la presencia del ion nitrato . En esta prueba, se emplea una solución de difenilamina y cloruro de amonio en ácido sulfúrico . En presencia de nitratos, la difenilamina se oxida, adquiriendo una coloración azul. Esta reacción también se ha utilizado para detectar nitratos orgánicos [ 11 ] y se emplea en kits de detección de residuos de disparo para identificar nitroglicerina y nitrocelulosa [ 12 ] .

prueba de virutas de cobre

El ion nitrato se puede identificar fácilmente calentando virutas de cobre junto con ácido sulfúrico concentrado. Se observa la efervescencia de un gas marrón y penetrante que tiñe de rojo el papel tornasol azul húmedo.

Aquí, el ácido sulfúrico reacciona con el ion nitrato para formar ácido nítrico. El ácido nítrico reacciona luego con las virutas de cobre para formar óxido nítrico. De esta manera, el óxido nítrico se oxida a dióxido de nitrógeno.

Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3 )2 + 2NO2 +2H2 O

Véase también

Referencias

  1. ↑ Moorcroft, Matthew J.; Davis, James; Compton, Richard G. (2001). "Detección y determinación de nitrato y nitrito: una revisión". Talanta . 54 (5): 785– 803. doi : 10.1016/S0039-9140(01)00323-X . PMID 18968301 . 
  2. ↑ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Química inorgánica , Elsevier ISBN 0-12-352651-5
  3. ↑ Mascetta, Joseph A. Barron's How to Prepare for the SAT II: Chemistry , 7.ª edición. Barron's Educational Series, Inc., 2002. p208.
  4. ↑ Holltzclaw, H; Robinson, W. Química universitaria con análisis cualitativo , 8.ª edición, DC Heath and Company: Lexington, MA, 1988, pág. 1007.
  5. ↑ Alicja Wanat, Thorsten Schneppensieper, Grażyna Stochel, Rudi van Eldik, Eckhard Bill y Karl Wieghardt (2002). "Cinética, mecanismo y espectroscopia de la unión reversible del óxido nítrico al hierro(II) hidratado. Una reacción de un libro de texto de pregrado revisada". Química inorgánica . 41 (1): 4– 10. doi : 10.1021/ic010628q . PMID 11782137 . {{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) Anteriormente se pensaba que el complejo contenía Fe(I) y NO + .
  6. ^ https://chemistry.stackexchange.com/questions/67354/how-to-test-for-lead-and-nitrates-in-water ; Nilay Ghosh
  7. ↑ Das, Udita; Das, Asim K.; Das, Ankita; Mondal, Dhrubajyoti (2025). "Estado actual del conocimiento sobre la estructura electrónica y el estado de oxidación del hierro en el complejo del anillo marrón: un tema de debate de larga data en los cursos de química de pregrado" . Dalton Transactions . doi : 10.1039/D5DT01316J . ISSN 1477-9226 . 
  8. ↑ Das, Udita; Das, Asim K.; Das, Ankita; Mondal, Dhrubajyoti (2025). "Estado actual del conocimiento sobre la estructura electrónica y el estado de oxidación del hierro en el complejo del anillo marrón: un tema de debate de larga data en los cursos de química de pregrado" . Dalton Transactions . doi : 10.1039/D5DT01316J . ISSN 1477-9226 . 
  9. ↑ Wanat, Alicja; Schneppensieper, Thorsten; Stochel, Grażyna; van Eldik, Rudi; Bill, Eckhard; Wieghardt, Karl (2002-01-01). "Cinética, mecanismo y espectroscopia de la unión reversible de óxido nítrico a hierro(II) hidratado. Una reacción de libro de texto de pregrado revisada" . Química inorgánica . 41 (1): 4– 10. doi : 10.1021/ic010628q . ISSN 0020-1669 . 
  10. ↑ Monsch, Georg; Klüfers, Peter (2019). " [ Fe(H2O)5(NO) ] 2+, el cromóforo del "anillo marrón" . Edición internacional Angewandte Chemie . 58 (25): 8566– 8571. doi : 10.1002/anie.201902374 . ISSN 1521-3773 . 
  11. ↑ "Estudio de la prueba de difenilamina para nitrocompuestos alifáticos" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 2 de junio de 2018. Consultado el 13 de febrero de 2018 .
  12. ↑ Pamela K. Walker y Philip J. Rodacy (2002). "Kit de prueba de campo para la detección de residuos de disparos" (PDF) . Laboratorios Nacionales Sandia .{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )