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Apostila de Química Analítica Qualitativa
 

Apostila de Química Analítica Qualitativa

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Apostila de Química Analítica Qualitativa, de autoria do Prof. Dr. Gilbert Bannach, UNESP de Baurú - SP

Apostila de Química Analítica Qualitativa, de autoria do Prof. Dr. Gilbert Bannach, UNESP de Baurú - SP

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    Apostila de Química Analítica Qualitativa Apostila de Química Analítica Qualitativa Document Transcript

    • UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JÚLIO DE MESQUITA FILHO" - Campus de Bauru Departamento de Química Apostila de Química Analítica Qualitativa Curso: Licenciatura em Química Prof. Dr. Gilbert Bannach 2012
    • QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA E UTILIZADA NA ELABORAÇÃO DA APOSTILA. 1. BARD, A. J. - Equilíbrio Químico, Pacheco, J. R.; Rico, J. D. (tradutores),Ed. Castillo S.A., Madri, 1970. 2. VOGEL, A. I. - Química Analítica Qualitativa, 5ª ed, Gimeno, A.(tradutor), Ed. Mestre Jou, São Paulo, 1981. 3. BACCAN, N.; GODINHO, O. E. S.; ALEIXO, L. M.; STEIN, E. -Introdução à Semimicroanálise Qualitativa, 6ª ed., Ed. UNICAMP, Campinas, 1995. 4. ALEXÉEV, V. - Semimicroanalisis Químico Cualitativo, Mendoza, U. V.(tradutor), Mir Publishers, 1975. 5. WISMER, R. K. - Qualitative Analysis With Ionic Equilibrium, 1ª ed.,Macmillan, New York, 1991. 2
    • Marcha analítica para os cátions que serão estudados nesta disciplina Solução contendo Pb2+, Hg22+, Ag+, Hg2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cr3+, Al3+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, NH4+, K+, Na+ HCl(aq)Grupo 1 Precipitado Sobrenadante PbCl2, Hg2Cl2, AgCl S1 HCl (pH≈0,5)/H2S(g)Grupo 2 Precipitado Sobrenadante HgS, PbS, Bi2S3, CuS, CdS S2 NH4OH/(NH4)2SGrupo 3 Precipitado FeS, Fe(OH)3, MnS, Cr(OH)3, Sobrenadante Al(OH)3, ZnS, NiS, CoS S3 NH4OH/NH4Cl (NH4)2CO3Grupo 4 Precipitado Sobrenadante Grupo 5 BaCO3, SrCO3, CaCO3 Mg2+, Na+, Li+, K+, NH4+ 3
    • QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA. PARTE I Análise qualitativa pôr via seca Ensaios da chama: A fim de aprender as operações envolvidas nos ensaios de coloração de chama eos vários testes com pérolas a serem descritos subsequentemente, é necessário ter algumconhecimento da estrutura da chama não luminosa do bico de bunsen. (Figura 1) Uma chama não luminosa de bunsen consiste em três partes: Um cone internoazul (ADB), compreendendo principalmente gás não queimado; Uma ponta luminosaem D (Que só é visível quando os orifícios de ar estão ligeiramente fechados); ummanto externo (ACBD) no qual se produz a combustão completa do gás. As partesprincipais da chama, de acordo com bunsen, são claramente indicadas na figura1. a maisbaixa temperatura esta na base da chama (a), que é empregada para testar substânciasvoláteis a fim de determinar se elas comunicam alguma cor a chama. A parte maisquente da chama é a zona de fusão (b); fica cerca de 1/3 da altura da chama e,aproximadamente, eqüidistante do interior e exterior do manto, é empregada paraensaios de fusibilidade das substâncias e também conjugada com (a), para testar asvolatilidades relativas das substâncias ou de uma mistura de substâncias. A zonaoxidante inferior (c) está situada na borda mais externa de (b) e pode ser usado para aoxidação de substâncias dissolvidas em pérolas de bórax, carbonato de sódio ou salmicrocósmico (Pérola de fosfato – Na(NH4)HPO4.4H2O). A zona oxidante superior (d)é a ponta não luminosa da chama; aqui um grande excesso de oxigênio esta presente e achama não é tão quente como em (c) pode ser usada para todos os processos deoxidação nas quais não é necessário uma temperatura muito alta. A zona redutorasuperior (e) está na ponta do cone interno azul e é rica em carbono incandesceste. Éespecialmente útil para reduzir incrustações de oxido a metal. A zona redutora inferior(f) está situada na borda interna do manto próximo ao cone azul e é aqui que os gases 4
    • redutores se misturam com o oxigênio do ar; é uma zona redutora de menor poder que (e) e pode ser empregada para a redução de bórax fundido e pérolas semelhantes. Figura 1: Bico de Bunsen Procedimento: O teste é feito utilizando-se um fio de platina ou níquel-cromo contendo na sua ponta uma pequena quantidade da mistura amostra e ácido clorídrico concentrado. Leva-se então o fio à chama oxidante e observa-se a coloração. I- Coloração da chama:CÁTION COLORAÇÃO OBSERVAÇÃO SK+(*)Ca2+Sr2+Ba2+Cu2+Pb2+Bi2+Na+ (*) Repetir os testes de coloração da chama observados através de vidro de cobalto 5
    • b) Ensaio de chama com pérola de bórax.Procedimento: • Preparação da pérola de bórax: Um fio de platina umedecido e mergulhada na substância finamente pulverizadade modo que na diminuta quantidade adere a pérola. É importante empregar umadiminuta quantidade de substância, pois, de outro modo, a pérola tornar-se-á escura eopaca pelo aquecimento subseqüente. Primeiro a pérola e a substância aderente sãoaquecidas na chama redutora mais baixa; deixa se esfriar e observa-se a cor. Elas são,então, aquecidas em chama oxidante mais baixa; deixa-s e esfriar e observa-se a coroutra vez. As pérolas coloridas características são produzidas com sais de cobre, ferro,cromo, manganês, cobalto e níquel. Os estudantes devem conduzir os ensaios da pérolade bórax e sais desses metais e observarem os seus resultados.CÁTION COLORAÇÃO DA PÉROLA EM OBSERVAÇÃO S CHAMA OXIDANTE CHAMA REDUTORACu2+Fe2+Cr2+Mn2+Co2+Ni2+ Após cada ensaio, a pérola é removida do fio por aquecimento outra vez até afusão, e então retirada do fio e lançada em um recipiente com água. A pérola de bóraxconstitui também um método excelente par limpar um fio de platina; passe a pérola debórax varias vezes ao longo do fio, por aquecimento adequado, retirando-a então, comum movimento súbito do fio. As pérolas coloridas de bórax são devidas a formação de boratos coloridos; noscasos em que as diferentes esferas coloridas são obtidas nas chamas oxidantes eredutoras, são produzidos boratos correspondentes a vários estágios da oxidação. 6
    • Questões para responder: 1. Pesquisem na literatura quais as reações que ocorrem na pérola de bórax nas chamas redutora e oxidante, neste experimento. 2. Por que ocorre a mudança de cor da chama no experimento 1? 3. Porque se utiliza o HCl e não outro ácido no teste de chama? 4. Utilizando dados de espectro de chama (comprimento de onda emitido), pesquisem quais dos íons testados na primeira parte da apostila produzirão chamas visíveis através do vidro de cobalto, que absorve entre 500 e 670 nm. 7
    • PARTE II Análise qualitativa por via úmida I- Reações Recomendadas para Identificação dos Íons Potássio e Amônio(Grupo 5) Potássioa) Ácido perclórico com adição de álcool etílico (CUIDADO, não aquecer).K+ + ClO4- ⇔ KClO4(s)Procedimento:Interferentes:b) Cobaltinitrito de Sódio (meio de ácido acético) ou hexanitritocobaltato (III) desódio (Na3[Co(NO2)6]).3K+ + [Co(NO2)6] 3- ⇔ K3[Co(NO2)6](s)Procedimento:Interferentes:c) Ácido tartáricoK+ + H2C4H4O6 ⇔ KHC4H4O6(s) + H+Procedimento:Interferentes: 8
    • Amônioa) Papel indicador (tornassol azul e vermelho) testar o caráter ácido/base desoluções de sais de amônioNH4+ + H2O ⇔ NH4OH + H+ ou NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+Sais de amônio utilizados:b) Ação de bases fortes sobre sais de amônioNH4+ + OH- ⇔ NH4OH ⇔ NH3↑ + H2O ou NH4+ + OH- ⇔ NH3↑ + H2OProcedimento: identificar o produto gasoso usando papel indicador e HCl concentradoInterferentes:c) Cobaltinitrito de sódio (meio HAc) ou hexanitritocobaltato (III) de sódio(Na3[Co(NO2)6]) 3NH4 + + [Co(NO2)6] 3- ⇔ (NH4)3[Co(NO2)6]↓Procedimento:Interferentes: 9
    • d) Reagente de NesslerNH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH- → HgO.Hg(NH2)I ↓ + 7I- + 3H2OProcedimento:Interferentes:Toxidade dos reagentes utilizados:e) Hidrogenotartarato de sódioNH4+ + HC4H4O6- ⇔ NH4HC4H4O6(s)Procedimento:Interferentes: Faça uma Tabela comparando as propriedades dos íons NH4+ e K + 10
    • II- Reações Recomendadas para Identificação de Alguns Ânions -1 Cloretoa) Ação de ácido sulfúrico concentrado. Teste um pouco de sal sólido contendo cloretocom ácido sulfúrico concentrado. CUIDADO! NÃO AQUEÇA! MCl (s) + H2SO4 → HCl + MHSO4Procedimento: identificar o produto gasoso usando papel indicador e NH4OHconcentrado.Interferentes:Toxidade dos reagentes utilizados:Utilize dois tubos de ensaio para o experimento seguinte e compare os resultados: b) primeiro tubo: solução de sal solúvel de prata e adição de cloreto. (segundotubo: repetir o procedimento substituindo o íon cloreto por carbonato). Adicione soluçãode ácido nítrico a ambos os tubos. Cl- + Ag+ ⇔ AgClInterferentes:1. Separe em quatro partes o precipitado formado no primeiro tubo. Uma parte guardeem ausência de luz. Depois de 10-15 minutos compare com precipitado que ficouexposto a luz. 11
    • 2. Teste ainda as duas partes restantes do precipitado formado no primeiro tubo com solução diluída de NH4OH e Na2S2O3. AgCl + 2NH4OH ⇔ [Ag(NH3)2]+ + 2H2O + Cl- AgCl + 2S2O32- ⇔ [Ag(S2O3)2]3- + Cl- Procedimento: Interferentes: Observações: Sulfato Utilize dois tubos de ensaio para o experimento seguinte e compare os resultados: Primeiro tubo: solução de sal solúvel de bário e adição de sulfato. (segundo tubo: repetir o procedimento substituindo o íon sulfato por carbonato) Adicione solução de ácida a ambos os tubos a) íon bário SO42- + Ba2+ ⇔ BaSO4(s) Procedimento: Interferentes:1. Teste a solubilidade do precipitado com ácidos (ácido acético 0,1 mol/l, ácido forte 0,1 mol/L, ácidoconcentrado). Observações: 12
    • b) íon chumboSO42- + Pb2+ ⇔ PbSO4Procedimento:Interferentes:Teste a solubilidade do precipitado com base forte. Observações: Carbonatoa) Ácidos diluídosCO32- + 2H+ ⇔ H2CO3 ⇔ H2O + CO2↑Monte um sistema para recolher o gás formado, fazendo-o passar através de umasolução do Ca(OH)2 ou Ba(OH)2.Procedimento:Interferentes:b) Íons da família 2A (alcalino terrosos) e outros íons metálicos Faça o teste usandopelo menos três íons da família 2 A e pelo menos três íons NÃO pertencentes afamília 1 A e 2 AMn+ + CO32- ⇔ M2 (CO3)nProcedimento:Interferentes:Teste a solubilidade do precipitado com ácidos. Quais os sais de carbonato de formulaM2(CO3)n são solúveis em água?: 13
    • Acetatoa) Ácido sulfúrico diluídoCH3COO- + H+ ⇔ CH3COOH↑Procedimento:Interferentes:b) Íon Ferro (III)6CH3COO- + 3Fe3+ + 2H2O ⇔ [Fe3(CH3CO2)6(H2O)6]3+ + 2H+[Fe3(OH)2(CH3COO)6]+ + 4H2O ↔ 3Fe(OH)2CH3COO↓ + 3CH3COOH + H+Procedimento:Interferentes:c) Esterificação (faça o teste usando dois tipos de álcool) e como catalisador ácidosulfúrico concentradoH3C-CO2H + R-OH ⇔ H3C-CO2-R + H2OProcedimento:Interferentes:d) Amostras sólidas contendo acetato trituradas com KHSO4 sólidoMAc (s) + KHSO4(s) → MKSO4 (s) + CH3CO2H↑Procedimento:Interferentes: 14
    • .III- Reações Recomendadas para Identificação dos Íons Magnésio, Bário, Cálcio eEstrôncio (Grupo IV).Obs. O Mg2+ faz parte do grupo V. Magnésioa) hidróxidos alcalinosMg2+ + 2OH- ⇔ Mg(OH)2Procedimento:Interferentes: adicione um sal de amônio ao precipitadob) hidróxido de amônioMg2+ + 2NH3 + 2H2O ⇔ Mg(OH)2↓ + 2NH4+Procedimento:Teste a solubilidade do precipitado com sal de amônio.c) carbonato de sódio ou potássioMg2+ + CO32- + ⇔ MgCO3↓Procedimento:Interferentes: teste a solubilidade do precipitado em presença de sais amônio.d) carbonato de amônio5Mg2+ + 6CO32- + 7H2O ⇔ 2MgCO3.Mg(OH)2.5H2O + 2HCO3-Procedimento:Interferentes: teste a solubilidade do precipitado em presença de sais amônio. 15
    • e) Hidrogenofosfato de dissódioMg2+ + NH3 + HPO42- ⇔ Mg(NH4)PO4↓Procedimento: Utilize o menor volume possível de solução de magnésioObservar ao microscópioInterferentes: teste a solubilidade do ppt com ácidos fracos e fortes. Repita o procedimento para osíons cálcio, bário e estrônciof) Magneson I ou para-Nitrobenze-azo-resorcinol , NO2-(C6H4)-N2-(C6H3)-(OH)2Procedimento: Utilize o menor volume possível de solução de magnésioInterferentes: Bárioa) hidróxidos alcalinosBa2+ + 2OH- ⇔Procedimento: (compare com o íon Mg2+)Interferentes:b) Carbonatos: faça o teste usando: a) carbonato de sódio b) carbonato de amônioBa2+ + CO32- ⇔ BaCO3Procedimento:Interferentes: teste o precipitado em presença de sais de amônio e ácidos 16
    • c) Íons sulfatoBa2+ + SO42- ⇔ BaSO4Procedimento:Teste a solubilidade do precipitado com ácidosc) Íon cromato/dicromato. Estudo do equilíbrio cromato/dicromato:c.1) divida uma solução de cromato em três tubos de ensaio. Reserve um deles comopadrão. Ao 2º adicione algumas gotas de ácido forte e ao 3º solução de base forte.Observe.Repita o procedimento utilizando agora o dicromato. Tente explicar o que aconteceu!Cr2O72- + H2O ⇔ 2CrO42- + 2H+Cor=c.2 ) Íon cromatoBa2+ + CrO42- ⇔ BaCrO4Procedimento:Interferentes: teste a solubilidade do precipitado com ácido forte3c) Íon dicromato2Ba2+ + Cr2O72- + H2O ⇔ 2BaCrO4 + 2H+Procedimento:Divida o precipitado em 3 partes iguais. Deixe um tubo como padrão e teste cada umdos demais tubos com: a) com ácido acético/acetato de sódio b) ácido acético. 17
    • Estrôncioa) Carbonato faça o teste usando: a) carbonato de sódio b) carbonato de amônioSr2+ + CO32- ⇔ SrCO3Procedimento:Interferentes: teste o precipitado em presença de sais de amôniob) Íon sulfatoSr2+ + SO4 2- ⇔ SrSO4Procedimento:Interferentes: refaça a reação usando ion carbonato no lugar de ion sulfatoc) Íon OxalatoSr2+ + C2O42- ⇔ SrC2O4Procedimento:Interferentes: refaça a reação usando íon bário no lugar do íon estrôncioTeste a solubilidade do precipitado com ácidos.d) Íon dicromato2Sr2+ + Cr2O72- + H2O ⇔ 2SrCrO4 + 2H+Procedimento:Interferentes: 18
    • Divida o precipitado em 3 partes iguais. Deixe um tubo como padrão e teste cada umdos demais tubos com: a) com ácido acético/acetato de sódio b) ácido acético. Cálcioa) Carbonato faça o teste usando: a) carbonato de sódio b) carbonato de amônioCa2+ + CO32- ⇔ CaCO3Procedimento:Interferentes: teste a solubilidade do precipitado em presença de sais amônio.b) Íon sulfato: faça o teste usando solução quente de: a) sulfato de sódio b) sulfato deamônio.Ca2+ + SO42- ⇔ CaSO4Procedimento:Interferentes:Teste a solubilidade do precipitado com sais de amônio e ácido.c) Íon oxalatoCa2+ + C2O42- ⇔ CaC2O4Procedimento:Interferentes:Teste a solubilidade do precipitado com ácidosFaça uma Tabela comparando as propriedades dos íons Mg2+, Ca2+,Ba2+ e Sr2+ 19
    • EXECUÇÃO DA ANÁLISE Alguns caminhos podem ser propostos para identificar os íons presentes em umaamostra desconhecida. Você pode encontrar em livros estes andamentos de análise,porém lembre-se que eles foram feitos para um tipo de amostra problema. Muitas vezesa sua amostra pode ser mais simples, e se você traçar um caminho mais lógico, vocêgastara menos tempo e também evita resultados "falseados". Porém lembre-se que este"caminho" ou andamento de análise é uma parte do "método científico" que você estáutilizando no problema "análise de cátions e ânions" e, portanto, ele deverá serfundamentado em informações iniciais ou observações experimentais. Apresentamos abaixo uma sugestão de como você pode trabalhar na amostraproblema. 1. Ensaios Preliminares 1.a. O material deve ser observado cuidadosamente, cor, odor, densidade,estrutura cristalina e solubilidade são informações que podem ser muito importantes emalguns instantes da análise. 1.b. Testes com papel de tornassol na solução da amostra podem dar indíciosimportantes. Uma solução acida não deve conter carbonato, por exemplo. 1.c. Ensaios de chama e aquecimento de sais sólidos podem resultar eminformações importantes. 1.d. Solubilidade da amostra pode apresentar informações importantes, mas énecessário muito cuidado nas observações e ensaios realizados. Lembre-se que grandequantidade de amostra requer grande quantidade de solvente. 2. Provas com a substância sólida Se a sua amostra for sólida, você pode testar diretamente com pequenas porções:carbonato, amônio e acetato. 3. Pesquisa de Ânions Os ânions não identificáveis nas provas a partir da substância sólida devem serpesquisados no EXTRATO COM SODA ("soda" é o nome comercial do carbonato desódio). Este extrato é preparado, em um béquer, com uma pequena porção da amostra, 20
    • ao qual adicionam-se 10 ml de solução saturada de carbonato de sódio. Agita-se bem eaquece-se à ebulição durante 5 minutos, e filtra-se. Com o filtrado são feitas as provas dos ânions e com o precipitado, que devemser os cátions que apresentam carbonatos insolúveis, os quais podem ser trabalhadosapós dissolução com ácido diluído. 4. Pesquisa dos cátions Existem duas possibilidades, a amostra pode ser solúvel ou muito pouco solúvelem ácido clorídrico diluído (apresenta resíduo). Em ambos os casos, um pouco daamostra deve ser extraído duas vezes com pequenos volumes de ácido clorídricodiluído, uma ou duas vezes com ácido clorídrico concentrado à ebulição se necessário,separando-se os extratos por filtração. A reunião destes extratos constitui o quechamaremos de extrato clorídrico. Se ele ficar muito turvo, deve-se diluir ao dobro comágua destilada, centrifugar e concentrar ao volume original. A análise dos cátions é feitaneste extrato clorídrico. Se a amostra apresentar resíduo, este deve ser tratado por FUSÃOALCALINA. Sendo que no sobrenadante faz-se a pesquisa de ânions (quais?), e noresíduo após a lavagem com água destilada quente, e dissolução com ácido clorídricodiluído, pesquisa-se os cátions possíveis (quais?). SEPARAÇÃO DOS CATIONS MAGNÉSIO, CÁLCIO, ESTRONCIO E BÁRIO Em tubo de ensaio, faz-se uma mistura das soluções dos cloretos (ou nitrato)desses 4 cátions (no máximo 10 gotas de cada solução). Aquece-se essa mistura comcuidado (aproximadamente 60°C) e adiciona-se solução de cloreto de amônio ecarbonato de amônio até não haver mais formação de precipitado, mantendo-se atemperatura a 60°C durante alguns minutos. Em seguida centrifuga-se durante 2-3minutos. O precipitado deve ser lavado com duas pequenas porções de água quentecontendo carbonato de amônio. O sobrenadante e as águas de lavagens são reunidos emum béquer e evaporados a cerca de 2 ml. Com parte dessa solução faz-se a identificaçãodo magnésio. 21
    • O precipitado dos carbonatos é dissolvido pela adição, do menor volumepossível, de ácido acético diluído quente (50-60°C). Essa solução deve ser tamponadapela adição de solução de acetato de sódio (volume mais ou menos igual ao do ácidoacético adicionado previamente) e igual volume da solução de dicromato de potássio.Aquece-se durante alguns minutos e centrifuga-se quando frio. Para testar se oprecipitado é realmente, BaCrO4 deve se adicionar a ele ácido clorídrico diluído. Nasolução resultante, faz-se a prova de coloração de chama para confirmar a presença debário. Com solução de onde foi separado o precipitado amarelo, repete-se o tratamentocom hidróxido e carbonato de amônio, nas condições já indicadas. Centrifuga-se e lava-se com água contendo carbonato de amônio, até o precipitado ficar branco. Dissolve-seo precipitado com o menor volume possível de ácido acético diluído quente. Leva-seessa solução à ebulição e adicionam-se cerca de 2 ml da solução de sulfato de amônio,aquece-se, alcaliniza-se com hidróxido de amônio e centrifuga-se. Com o precipitadobranco faz-se a prova de coloração a chama a fim de confirmar a presença de estrôncio.O sobrenadante, que deve ser acético, é tratado, à ebulição, com cerca de 1 ml desolução de oxalato de amônio. Deixa-se esfriar e centrifuga-se. Com o precipitadoexecuta-se a prova de coloração a chama para confirmar a presença de cálcio. 22
    • ESQUEMA DE SEPARAÇÃO Ca2+ Sr2+ Ba2+ Mg2+ HCl depois NH4OH e (NH4)2CO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 Mg2+ HAc (NH4)2HPO4 + NH4OH Ca2+ Sr2+ Ba2+ MgNH4PO4.6H2O Observar ao microscópio K2Cr2O7 Ca2+ Sr2+ BaCrO4 NH4OH + (NH4)2CO3 CaCO3 SrCO3 HAc Ca2+ Sr2+ (NH4)2SO4 Ca2+ SrSO4(NH4)2C2O4 CaC2O4 23
    • Questões1. O carbonato de amônio é conhecido como o reagente do grupo IV (Ca2+, Sr2+, Ba2+). Procure em um livro de Química Analítica Qualitativa, informações sobre este reagente e represente as reações dos equilíbrios entre íons que existe em uma solução aquosa de carbonato de amônio.2. Como proceder para precipitar somente o íon K+ de uma solução que contam K+ e NH4+ usando como agente precipitante o cobaltinitrito de sódio?3. Que regente ou teste simples poderia ser utilizado para distinguir entre as duas espécies em cada um dos seguintes pares? Escreva equações para as reações que ocorrem. a) K+ e Na+ ; b) KNO3(s) e NH4NO3(s); c) NH4NO3(s) e NaNO3(s).4. Pôr que se deve precipitar AgCl em meio ácido?5. A uma solução contendo íon cloreto, adicionaram-se algumas gotas de solução diluída de HNO3 e solução de AgNO3. Em seguida, adiciona-se solução diluída de NH4OH e finalmente solução diluída de HNO3. Descreva o que se deve esperar que aconteça com a solução em cada uma destas etapas e represente os equilíbrios químicos envolvidos (Referencia Complementar: Kuya M. K., Química Nova, 16(5) (1993))6. "Compostos pouco solúveis de carbonatos podem ser solubilizados pela adição de ácidos". A partir desta afirmação, um aluno tentou solubilizar uma amostra de carbonato utilizando solução de ácido sulfúrico e não obteve o resultado esperado. Explique o fato.7. Qual a função do H2SO4 em reações de esterificação?8. Pôr que a reação que resulta na formação de acetato de isoamila é preferível ao acetato de etila no teste para confirmação de íon acetato?9. Procure o valor do Kps do CaSO4, SrSO4 e BaSO4. Descreva o que se espera que ocorra quando: a) Uma solução saturada de CaSO4 sem corpo de fundo é adicionada a uma solução de BaCl2. b) Uma solução saturada de BaSO4 sem corpo de fundo é adicionada a uma solução de CaCl2. 24
    • 10. Escreva todos os possíveis equilíbrios que são estabelecidos quando dissolvemos em água: a) HCl f) Na2CO3 b) NaOH g) NaCN c) H2SO4 h) K2Cr2O7 d) H2C2O4 i) NH4Ac e) NH4Cl j) (NH4)2CO311. Através dos possíveis equilíbrios estabelecidos na solução aquosa explique porque o oxalato de bário (BaC2O4) é solúvel em meio ácido enquanto que o sulfato de bário (BaSO4) não o é.12. que acontece com o pH de uma solução diluída de hidróxido de sódio, quando adicionamos NH4Cl? (Não considere os efeitos da diluição pelo aumento do volume).13. Pôr que adição de NH4Cl solubiliza precipitados de Mg(OH)2?14. Pôr que é usado o íon dicromato ao invés do sulfato na separação inicial do íon bário de outros membros do Grupo (II)?15. Por engano você adiciona solução de (NH4)2SO4 ao invés de solução de (NH4)2CO3 para precipitar os cátion do Grupo II, o que resulta na formação de um sólido branco insolúvel em ácido clorídrico. O que deve ser feito para obter os cátion do grupo II na forma de íons para iniciar o procedimento da forma correta?16. Pôr que os íons fluoreto ou fosfato não são utilizados como agente precipitante do Grupo 2?17. Um sólido branco dissolve-se completamente em ácido acético produzindo uma solução que não forma precipitado quando é adicionado K2CrO4(aq). A adição de (NH4)2SO4(aq) a esta solução produz um precipitado branco que após o tratamento com Na2CO3(aq) e HCl concentrado produz uma coloração carmim no teste de chama. A água-mãe do precipitado não produz nenhuma coloração no teste de chama. Que íons estão presentes, quais estão ausentes e sobre quais se pode ficar em dúvida?18. Explique o método de abertura de uma amostra, usando-se a fusão alcalina. 25
    • IV- Reações recomendadas para identificação de alguns ânions - 2 Nitratoa) Íon ferro(II) e H2SO4 concentradoNO3- + 3Fe2+ + 4H+ ⇔ NO +3Fe3+ + 2H2ONO + Fe2+ ⇔ [Fe(NO)]2+Procedimento:Interferentes:Cor = anel marronb) Redução de nitratos a NH3 pelo hidrogênio nascente em meio alcalinoZno + 2H2O ⇔ Zn(OH)2 + H2↑Zn(OH)2 + 2OH- ⇔ [Zn(OH)4]2-NO3- + 4H2 ⇔ NH3↑ + 2H2O + OH-OuNO3- + 4Zn0 + 7OH- + 6H2O NH3↑ + 4[Zn(OH)4]2-Procedimento:Interferentes:c) Difenilamina (C6H5.NH.C6H5)2 C6H5--NH-- C6H5 + HNO3 → C6H5--NH-- C6H4-- C6H4--NH-- C6H5C6H5--NH-- C6H4-- C6H4--NH-- C6H5 + HNO3 → C6H5--N== C6H4== C6H4==N+ H--C6H5 (cor azul)Procedimento:Interferentes: 26
    • Nitritoa) Ácido forte diluídoNO2- + H+ ⇔ HNO23HNO2 ⇔ HNO3 + 2NO + H2O2NO + O2 (ar) ⇔ 2NO2 ↑Procedimento:Interferentes:b) Íon ferro(II) e ácido diluídoNO2- + H+ ⇔ HNO23HNO2 ⇔ HNO3 + 2NO + H2OFe2+ + NO ⇔ [Fe(NO)]2+Procedimento:Interferentes:c) Oxidação de iodeto em meio ácido2HNO2 + 2I- + 4H+ ⇔ 2NO + I2 + 2H2OExtrair em solvente orgânicoProcedimento:Interferentes: 27
    • d) Redução de permanganato em meio ácido5HNO2 + 2MnO4- + 6H+ ⇔ 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2OProcedimento:Interferentes:e) Redução a NH3 pelo hidrogênio nascente em meio alcalinoZno + 2H2O ⇔ Zn(OH)2 + H2Zn(OH)2 + 2OH- ⇔ [Zn(OH)4]2-NO2- + 3H2 ⇔ NH3 ↑ + H2O + OH-Procedimento:Interferentes:f) Eliminação com sal de amônioHNO2 + NH4+ ⇔ N2↑ + 2H2O + H+Procedimento:Interferentes: Fluoreto (demonstrativo)a) Ácido sulfúrico concentrado (aquecer levemente em cadinho de chumbo cobertocom placa de vidro).2F- + H2SO4 ⇔ H2F2 + SO42-2H2F2 + SiO2 ⇔ SiF4 + 2H2O3SiF4 + 3H2O ⇔ 2[SiF6]2- + H2SiO3 + 4H+Procedimento:Interferentes: 28
    • Fosfatoa) Íon prataHPO42- + 3Ag+ ⇔ Ag3PO4 + H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:(Testar a solubilidade do precipitado em ácido e amônia)b) Íon magnésioMg2+ + HPO42-+ NH4OH + 5H2O ⇔ MgNH4PO4.6H2O (observar ao microscópio)Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:c) Molibdato de amônio em meio ácido nítricoHPO42- + 12MoO42- + 23H+ + 3NH4+ ⇔ (NH4)3[P(Mo3O10)4] + 12H2OProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 29
    • V- Reações Recomendadas para Identificação dos Íons Níquel, Cobalto, Manganês,Zinco, Ferro(II), Ferro(III), Alumínio e Cromo (Grupo do Sulfeto de Amônio) –Grupo III Níquela) Sulfeto de amônioNi2+ + S2- ⇔ NiSProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:b) Hidróxido de amônioNi2+ + 2NH4OH ⇔ Ni(OH)2 + 2NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:Testar precipitado com excesso de reagenteNi(OH)2 + 6NH4OH ⇔ [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O 30
    • c) Hidróxido de sódioNi2+ + OH- ⇔ Ni(OH)2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:c.1) testar o precipitado com excesso de reagente e sal de amônio.c.2) teste também o precipitado Ni(OH)2 com água de cloro (solução de hipoclorito,ClO-).2Ni(OH)2 + ClO- + H2O + H2O ⇔ 2Ni(OH)3 + Cl-Cor= verde Cor=d) Dimetilglioxima ( H3C-C(N-OH)-C(N-OH)-CH3 ou H2DMG)Ni2+ + 2H2DMG ⇔ Ni(HDMG)2 + 2H+A dimetilglioxima de fórmula molecular C4H8O2N2, reage como um diácido fraco evamos representá-lo como H2DMG.Procedimento:Kformação= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Cobaltoa) Sulfeto de amônioCo2+ + S2- ⇔ CoSProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 31
    • b) Hidróxido de amônioCo2+ + X- + NH4OH ⇔ Co(OH)X + NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Testar o precipitado com excesso de reagente Co(OH)X + 6NH4OH ⇔ [Co(NH3)6]2+ + X- + OH- + 6H2Oc) Hidróxido de sódioCo2+ + X- + OH- ⇔ Co(OH)XProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Testar com ligeiro excesso de reagente e aquecimento Co(OH)X + OH- ⇔ Co(OH)2 + X- Anote a cor do precipitado. Separe uma parte deste precipitado e deixe expostoao ar, observe suas transformações durante a aula. Com outra parte do precipitado façatestes com H2O2 ou água de cloro. 2Co(OH)2 + 1/2 O2 + H2O ⇔ 2Co(OH)3 Cor= preto-marrom(Co2O3.3H2O) 2Co(OH)2 + OCl- + H2O ⇔ 2Co(OH)3 + Cl- 32
    • d) Nitrito na presença de potássio e ácido acéticoCo2+ + NO2- + 2H+ ⇔ Co3+ + NO + H2OCo3+ + 6NO2- + 3K+ ⇔ K3[Co(NO2)6]Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:e) Tiocianato de amônioUtilize alguns cristais de tiocianato e faça extração com éter, acetona ou álcool amílico.Co2+ + 4SCN- ⇔ [Co(SCN)4]2-2H+ + [Co(SCN)4]2- ⇔ H2[Co(SCN)4]Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido nas reações: Manganêsa) Sulfeto de amônioMn2+ + S2- ⇔ MnSProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 33
    • b) Hidróxido de amônioMn2+ + 2NH4OH ⇔ Mn(OH)2 + 2NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Testar o precipitado com excesso de reagentec) Hidróxido de sódioMn2+ + 2OH- ⇔ Mn(OH)2Anote imediatamente a cor do precipitadoSepare uma parte do precipitado e deixe exposto ao ar, observe suas transformaçõesdurante a aula. Com a outra parte do precipitado faça teste com H2O2 ou água de cloro.Mn(OH)2 + 1/2 O2 ⇔ MnO(OH)2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:d) Perssulfato de potássio com ácido sulfúrico diluído2 Mn2+ + 5 K2S2O8(s) + 8 H2O ⇔ 2MnO4- + 10 SO42- + 16 H+ + 10 K+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 34
    • Zincoa) Sulfeto de amônioZn2+ + S2- ⇔ ZnSProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:b) Solução saturada de H2S Zn2+ + H2S ⇔ ZnS + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:c) Hidróxido de amônioZn2+ + 2NH4OH ⇔ Zn(OH)2 + 2NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Teste o precipitado com excesso de reagente Zn(OH)2 + 4NH4OH ⇔ [Zn(NH3)4]2+ + 2OH- + 4H2O 35
    • d) Hidróxido de sódioZn2+ + OH- ⇔ Zn(OH)2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Teste o precipitado com excesso de reagente Zn(OH)2 + 2OH- ⇔ [Zn(OH)4]2-e) Ferrocianeto de potássio em meio ácido acético3Zn2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]4- ⇔ K2Zn3[Fe(CN)6]2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:f) Difenilcarbazona (Ditizona)C6H5N==NC(S)NHNHC6H5 ⇔ Zn(C6H5N==NC(S)NHNHC6H5)2 Cor= vermelho-purpuraProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 36
    • Ferro(II) a) Sulfeto de amônioFe2+ + S2- ⇔ FeSProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:b) Hidróxido de amônio Fe2+ + 2NH4OH ⇔ Fe(OH)2 + 2NH4+Teste a solubilidade do precipitado com sal amônioProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação:c) Hidróxido de sódio Fe2+ + 2OH- ⇔ Fe(OH)2Separe rapidamente uma parte do precipitado e teste com H2O2. Compare com oprecipitado restante.Fe(OH)2 + 2H2O + O2 ⇔ 4Fe(OH)3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: 37
    • d) Ferricianeto de potássioFe2+ + [Fe(CN)6]3- ⇔ Fe3+ + [Fe(CN)6]4-4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- ⇔ Fe4[Fe(CN)6]3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Conceito envolvido na reação: Ferro(III)a) Sulfeto de amônio2Fe3+ + 3S2- ⇔ Fe2S3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= decompõe aFeS + S em água quenteConceito envolvido na reação:b) Hidróxido de amônioFe3+ + 3NH4OH ⇔ Fe(OH)3 + 3NH4+ ou (Fe2O3.xH2O)Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=c) Hidróxido de sódioFe3+ + 3OH- ⇔ Fe(OH)3 + 3NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 38
    • d) Ferrocianeto de potássio4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- ⇔ Fe4[Fe(CN)6]3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) TiocianatoFe3+ + 6SCN- ⇔ [Fe(SCN)6]3-Procedimento:Kformação= Cor= Solubilidade=Testar a reação com íon F-Fe3+ + 6F- ⇔ [FeF6]3- Kformação= 1,0 x 1016 Alumínioa) Sulfeto de amônioAl3+ + 3S2- + 3H2O ⇔ Al(OH)3 + 3HS-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 39
    • b) Hidróxido de amônioAl3+ + 3NH4OH ⇔ Al(OH)3 + 3NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=c) Hidróxido de sódioAl3+ + 3OH- ⇔ Al(OH)3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Testar o precipitado com excesso de reagente Al(OH)3 + OH- ⇔ [Al(OH)4]-d) Carbonato de sódio3CO32- + 2Al3+ + 3H2O ⇔ 2Al(OH)3 + 3CO2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) Alizarina ou Aliz- (formação da laca de alumínio) [Al(OH)3]x + Aliz- ⇒ [Al(OH)3]x-1 . Al-(OH)2(Aliz) + OH-Procedimento: 40
    • Cromoa) Sulfeto de amônio Cr3+ + 3S2- + 3H2O ⇔ Cr(OH)3 + 3HS-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=b) Hidróxido de amônioCr3+ + 3NH4OH ⇔ Cr(OH)3 + 3NH4+Procedimento:Cor= Solubilidade=c) Hidróxido de sódioCr3+ + 3OH- ⇔ Cr(OH)3Procedimento:Cor= Solubilidade=Teste o precipitado com excesso de reagente Cr(OH)3 + OH- ⇔ [Cr(OH)4]- Separe uma parte da solução resultante e adicione H2O2. Com outra parteadicione dióxido de chumbo (PbO2). Reação de Chancel. 2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- ⇔ CrO42- + 8H2O 2[Cr(OH)4]- + 3PbO2 + 6OH- ⇔ 2CrO42- + 3[Pb(OH)4]2- + H2O 41
    • EXECUÇÃO DA ANÁLISE SEPARAÇÃO DOS CATIONS FERRO, MANGANÊS, ALUMÍNIO,CRÔMIO, ZINCO, NÍQUEL E COBALTO (Grupo III) Existem algumas possibilidades diferentes para separar estes íons, aquimostraremos dois destes possíveis caminhos. Método I Em um béquer de 50 ml preparar uma mistura adicionando-se 10 gotas desolução dos seguintes nitratos: Fe(NO3)3, Al(NO3)3, Cr(NO3)3, Ni(NO3)2, Co(NO3)2,Mn(NO3)2 e Zn(NO3)2. Aquece-se à ebulição e adiciona-se hidróxido de amônio até o meio ficarligeiramente básico. Junta-se solução de sulfeto de amônio até que a precipitação tenhasido quantitativa, mantendo-se a temperatura a cerca de 60°C durante 10 minutos.Centrifuga-se e lava-se o precipitado de quatro a cinco vezes com pequenas porções desolução diluída de cloreto de amônio (1 + 9) aquecida, contendo um pouco de sulfeto deamônio. O precipitado: Deve ser imediatamente transferido para uma cápsula e tratadocom ácido clorídrico diluído. Agita-se primeiramente a frio, aquecendo-se depoisligeiramente entre 30 e 40°C até não haver mais desprendimento de H2S. Centrifuga-see lava-se o precipitado de quatro a cinco vezes com água. No sobrenadante: Ferve-se para eliminação de H2S e procede-se a separação dosíons Fe3+, Mn2+, Al3+ , Zn2+ e Cr3+ (*). O precipitado: Deve ser transferido para uma cápsula e tratado, a quente, com omenor volume possível de ácido nítrico diluído. Evapora-se em banho-maria atésecagem. Trata-se com um mínimo de água e procedem-se as identificações dos íonsNi2+ e Co2+ , diretamente sem separação. (*) Separação de Zinco, Manganês, Ferro, Alumínio e Cromo A solução ácido clorídrico contendo os cátions em estudo, tratada com hidróxidode sódio em excesso e gotas de água oxigenada é aquecida à ebulição durante 5 42
    • minutos. Centrifuga-se ainda quente e lava-se com água quente, abandonando as águasde lavagem. O precipitado: Estes cátions podem ser identificados diretamente no precipitado,sem necessidade de separação prévia. Com uma porção do precipitado, executam-se asprovas de identificação do ferro (III). Com outra porção procede-se a identificação domanganês. No sobrenadante: Separados o ferro e o manganês, o sobrenadante é aciduladocom ácido clorídrico diluído, depois de tratado com excesso de hidróxido de amônio eaquecido à ebulição. Centrifuga-se e lava-se com água quente contendo hidróxido deamônio. No precipitado branco, identifica-se o alumínio. Ao sobrenadante adiciona-seácido acético, acetato de sódio e cloreto de bário, aquece-se e separa-se o precipitadoamarelo que se forma por centrifugação. No sobrenadante da separação identifica-se também o zinco. 43
    • ESQUEMA DE SEPARAÇÃOFe2+ Fe3+ Mn2+ Al3+ Cr3+ Zn2+ Ni2+ Co2+ NH4OH + (NH4)2SFeS Fe2S3 Al(OH)3 Cr(OH)3 MnS ZnS CoS NiS HCl Fe3+ Mn2+ Al3+ Cr3+ Zn2+ CoS NiS NaOH + H2O2 MnO(OH)2 [Zn(OH)4]2- Fe(OH)3 [Al(OH) CrO42- - 4] HCl Al3+ Cr2O72- Zn2+ NH4OH [Zn(NH3)6]2+ 2- Al(OH)3 CrO4 Hac + NaAc + BaCl2 BaCrO4 Zn2+ 44
    • Método II Em um béquer de 50 ml, adiciona-se 10 gotas dos nitratos dos cátions do grupo. Aquece-se a mistura à ebulição e adiciona-se, primeiramente NH4Cl, e depoisNH4OH até o meio ficar alcalino. Centrifuga-se e lava-se a mistura de precipitados comsolução a quente de NH4Cl a 1%. Centrifuga-se. O sobrenadante contém os cátions Co2+, Ni2+ e Zn2+ na forma de complexossolúveis e parte do Mn2+. O precipitado contém os hidróxidos de Fe3+, Al3+, Cr3+ eMn2+. Separação do Ferro, Alumínio, Cromo e Manganês Transfere-se o precipitado para um tubo de ensaio com o auxílio de solução deNaOH; adiciona-se cerca de 1 ml de H2O2 e aquece-se a ebulição por 5 minutos.Centrifuga-se e lava-se o precipitado com água destilada quente. No precipitado quepode conter Fe(OH)3 e MnO2.xH2O identifica-se o ferro e o manganês diretamente semseparação. No sobrenadante que pode conter [Al(OH)4]- e CrO42-, adiciona-se HCldiluído, trata-se com excesso de hidróxido de amônio e aquece-se a ebuliçãocentrifugando em seguida. No sobrenadante testa-se a presença de crômio pela adiçãode BaCl2 em meio tamponado e no precipitado identifica-se Al3+. Separação do Zinco, Níquel, Cobalto e Manganês Ao sobrenadante adiciona-se algumas gotas de NH4OH e aquece-se,adicionando-se solução de sulfeto de amônio até precipitação quantitativa, centrifuga-se. Ao precipitado adiciona-se HCl 1:10, agita-se por cerca de 2 minutos e centrifuga-se.O precipitado deve ser transferido para uma cápsula de porcelana e tratado com o menorvolume possível de ácido nítrico diluído. Evapora-se em banho-maria até secagem.Trata-se com o mínimo de água e procede-se a identificação de Ni2+ e Co2+ diretamentesem separação. Ao sobrenadante que pode conter Zn2+ e Mn2+, elimina-se o H2S por fervura,resfria-se e adiciona-se excesso de NaOH e gotas de H2O2, aquece-se brandamentedurante cerca de 2 minutos e centrifuga-se. No precipitado identifica-se o manganês eno sobrenadante o zinco. 45
    • ESQUEMA DE SEPARAÇÃO Fe3+ Mn2+ Al3+ Cr3+ Ni2+ Co2+ Zn2+ NH4Cl + NH4OH [Co(NH3)6]2+Fe(OH)3 MnO2.xH2 Al(OH)3 Cr(OH)3 [Ni(NH3)6 [Zn(NH3)4 O ]2+ ]2+ NaOH + H2O2 NH4OH + (NH4)2SFe(OH)3 MnO2.xH2 [Al(OH)4]- CrO42- NiS CoS ZnS O HCl + NH4OH HCl Al(OH)3 CrO42- NiS CoS Zn2+ BaCl2 HNO3 NaOH BaCrO4 Ni2+ Co2+ [Zn(OH)4] 2- 46
    • Questões 1. Qual a vantagem de se fazer a redução do NO3- a NH3 em meio alcalino? 2. Como proceder para analisar: nitrato em uma solução que contém nitrito? Enitrito em solução que contém nitratos. Escreva os passos e as reações possíveis. 3. O reagente (NH4)2S pode ser substituído por tioacetamida (em meioalcalino). Mostre isso através de reações. 4. Sabe-se que o precipitado de Fe(OH)2 é branco, enquanto que Fe(OH)3 émarrom avermelhado. Por que, na prática se obtém um precipitado verde quando OH- éadicionado a uma solução contendo Fe(II)? 5. Por que a reação de Fe(III) com íon tiocianato deve ser feita em meio ácido? 6. Qual é o papel do solvente orgânico na reação entre o Co(II) e o tiocianato? 7. Quais os cuidados que devem ser tomados no teste de Ni(II) comdimetilglioxima? 8. O que aconteceria se em uma mistura contendo Mg2+, Ba2+, Ca2+, Al3+,Fe3+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Cr3+ fosse aplicado o método I ou o método II deseparação? 9. O íon ferro(III) não forma complexo de amônia e nem complexo hidroxo. Oíon alumínio(III) forma somente complexo hidroxo e o íon zinco(II) forma ambos. Façaum esquema através do qual os três íons poderiam ser separados entre si utilizandocomo reagentes apenas amônia aquosa e hidróxido de sódio. 10. Justifique a observação de que uma cor rósea com tiocianato não é obtidacom uma solução de sulfato de ferro(II), recentemente preparada, embora estacoloração vá se desenvolvendo quando a solução é deixada em repouso, durante algumtempo. 11. Dadas as seguintes amostras, qual o procedimento mais rápido para sechegar às respostas das questões propostas em cada um dos ítens? a) Um pigmento preto utilizado num mural da Idade da Pedra é um carvãovegetal ou pirolusita (MnO2)? b) O material de uma determinada espátula é níquel, prata de níquel (Ni, Cu,Zn) ou monel (Ni, Cu)? c) Os flocos que você encontrou num banco de areia são de ouro ou de micarevestida com "ouro dos tolos" (FeS2)? 47
    • d) O creme cujo rótulo foi perdido contém ZnO, um adstringente e anti-séptico,ou Al(OH)2Cl e um antiperspirante? 12. Esquematize os procedimentos possíveis mais rápidos que poderiam serempregados para analisar as seguintes amostras: a) Uma solução contendo íons Cr3+ , Zn2+ e Al3+ b) Uma solução do pigmento azul-de-Thenard contendo íons Al3+ e Co2+. c) Uma solução de solda de prata contendo íons Ag+, Cu2+ e Zn2+. d) Uma solução de fio termopar (Chromel) contendo íons Cr3+ , Fe3+ e Ni2+. e) O eletrólito de uma pilha seca usada, contendo Zn(NH3)4Cl2, NH4Cl e MnO2. 13. O titânio é o sétimo mais abundante elemento da crosta terrestre e parece,até mesmo, que é mais abundante nas rochas lunares. Em solução, o titânio énormalmente encontrado no estado de oxidação 4+, principalmente como íons Ti(OH)3+e Ti(OH)22+ . Seu óxido hidratado, TiO2.xH2O, é menos solúvel que os óxidos ouhidróxidos de alumínio, ferro(III) e crômio(III), e não é anfótero. O sulfeto dele nãopode ser precipitado em solução aquosa. Titânio(IV) não forma complexo colorido como tiocianato mas reage com o peróxido de hidrogênio em solução acida, dando o TiO22+,cuja coloração situa-se entre o amarelo e o vermelho. Como você modificaria aanálise sistemática de maneira que o titânio pudesse ser detectado? 14. Que procedimento você seguiria para responder a cada uma das seguintesquestões? a) Identifique se uma substância branca é o pigmento litopônio (ZnS + BaSO4)ou chumbo branco [Pb3(OH)2(CO3)2]. b) Identifique se o constituinte ácido de um pó de padaria é um fosfato[Ca(H2PO4)2] ou alume [NaAl(SO4)2.12H2O] ou se contém os dois. (O pó conterátambém NaHCO3 e, talvez, outros constituintes como sulfato de cálcio e amido). c) Identifique se um pó branco é farinha de bário (BaSO4) usada para facilitarradiografia do estômago e dos intestinos ou gesso (CaSO4 1/2H2O). 48
    • VI - Reações Recomendadas para Identificação dos Íons Mercúrio(II), Bismuto,Cádmio e Cobre (Grupo do Ácido Sulfídrico) – grupo II Mercúrio(II)a) Gás sulfídrico em presença de HCl diluído3Hg2+ + 2Cl- + 2H2S ⇔ Hg3S2Cl2 + 4H+Hg3S2Cl2 + H2S ⇔ 3HgS + 2H+ + 2Cl-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Teste a solubilidade do HgS com água régia ( água régia = 1 volume HNO3concentrado + 3 volumes de HCl concentrado - Misturar e usar imediatamente).b) Hidróxido de amônio2Hg2+ + NO3- +4NH3 + H2O ⇔ HgO.Hg(NH2)NO3 + 3NH4+Procedimento:Cor= Solubilidade=c) Hidróxidos alcalinosHg2+ + 2OH- ⇔ HgO + H2OProcedimento:Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade em excesso de reagente 49
    • d) Iodeto de potássioHg2+ + 2I- ⇔ HgI2HgI2 + 2I- ⇔ [HgI4]2-Procedimento:KPs= Kformação= Cor= Solubilidade=e) Agentes Redutores2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl- ⇔ Hg2Cl2 + Sn4+Hg2Cl2 + Sn2+ ⇔ 2Hg° + Sn4+ + 2Cl-Cu° + Hg2+ ⇔ Cu2+ + Hg°Procedimento:Inteferentes: Bismutoa) Sulfeto de hidrogênio2Bi3+ + 3H2S ⇔ Bi2S3 + 6H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado com HCl concentrado a quente e HNO3diluído a quente (dentro da capela). Bi2S3 + 6HCl → 2Bi3+ + 6Cl- + 3H2S Bi2S3 + 8H+ + 2NO3- → 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H2O 50
    • b) Hidróxido de amônioBi3+ + 2NH4OH + X- ⇔ Bi(OH)2X + 2NH4+Procedimento:Cor= Solubilidade=Testar a solubilidade do precipitado em excesso de reagente.c) Hidróxido alcalinoBi3+ + 3OH- ⇔ Bi(OH)3Levar o precipitado a ebuliçãoBi(OH)3 → BiO.OH + H2OProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=d) Estanito de sódio (teste no papel de filtro)Bi3+ + 3OH- ⇔ Bi(OH)32Bi(OH)3 + SnO22- ⇔ 2Bi° + 3SnO32- + 3H2OProcedimento:Cor= 51
    • Cádmioa) Sulfeto de hidrogênioCd2+ + H2S ⇔ CdS + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado com ácido forteb) Hidróxido de amônioCd2+ + NH4OH ⇔ Cd(OH)X + NH4+Procedimento:Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado em excesso de reagente. Cd(OH)X + 4NH4OH ⇔ [Cd(NH3)4]2+ + X- + OH- + 4H2Oc) Hidróxido alcalinoCd2+ + 2OH- ⇔ Cd(OH)2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 52
    • Cobrea) Sulfeto de hidrogênioCu2+ + H2S ⇔ CuS + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Testar a solubilidade do precipitado com H2SO4 diluído a quente e ácido nítricoconcentrado a quente.3CuS + 8HNO3 → 3Cu2+ + 6NO3- + 3S° + 2NO + 2H2OS° + 2HNO3 → 2H+ + SO42- + 2NOb) Hidróxido de amônioCu2+ + X- + NH4OH ⇔ Cu(OH)X + NH4+Cu(OH)X + 4NH4OH ⇔ [Cu(NH3)]2+ + X- + OH- + H2OTestar a solubilidade do precipitado em excesso de reagente.Procedimento:Kformação= Cor= Solubilidade=c) Hidróxido alcalinoCu2+ + 2OH- ⇔ Cu(OH)2Aquecer a ebuliçãoCu(OH)2 → CuO + H2OProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 53
    • d) Iodeto de potássio2Cu2+ + 5I- ⇔ 2CuI + I3-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) Ferrocianeto de potássio 2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- ⇔ Cu2[Fe(CN)6]Procedimento:Kformação= Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado com ácido diluído, hidróxido de amônio ehidróxido de sódio.f) Tiossulfato de sódio (em meio de H2SO4 diluído)2Cu2+ + 2S2O32- + 2H2O ⇔ Cu2S + S° + 4H+ + 2SO42-Aquecer a solução até ebuliçãoProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 54
    • EXECUÇÃO DA ANÁLISE SEPARAÇÃO DOS CATIONS MERCÚRIO(II), CHUMBO, BISMUTO,CÁDMIO E COBRE (Grupo II) Existem algumas possibilidades diferentes para separar estes íons, aquimostraremos dois destes possíveis caminhos. Método 1 A solução contendo os cátions de mercúrio(II), chumbo, bismuto, cádmio, cobree cerca de 10% de ácido clorídrico concentrado., com um volume de cerca de 10 mldeve ser colocada em um frasco erlenmeyer de 200 ou 250 ml, munido de um sistemapróprio para introdução de gases. Aquece-se a solução à ebulição, liga-se ao gerador deH2S e faz-se passar uma corrente de gás, com a saída de segurança do frasco aberta,durante alguns segundos no início, fechando-a em seguida e diminuindo a intensidadeda corrente de H2S. Após 1 minuto, interrompe-se a introdução de gás e adiciona-se umvolume de água quente igual ao original, introduzindo novamente H2S. Esta operaçãodeve ser feita duas vezes, isto é, a solução original deverá ser diluída ao triplo. Comuma pequena porção da solução sobrenadante, faz-se uma prova com água de H2S, paracertificar-se de que a precipitação foi quantitativa; em caso contrário, deve-se adicionarmais água quente e passar H2S por mais 5 minutos. Após a precipitação, deixa-serepousar a cerca de 50°C durante 10 minutos. Filtra-se o precipitado dos sulfetos e lava-se, de quatro a cinco vezes, com água quente. O precipitado deve ser imediatamentetransferido para uma cápsula e tratado com cerca de 5 ml de ácido nítrico (2 vol. dil. + 1vol. conc.) e aquecido entre 40-50°C, durante 5 minutos. Dilui-se, filtra-se e lava-se.Transfere-se o precipitado para uma cápsula e adiciona-se cerca de 2 ml de água régia(3 vol. ác. clorídrico conc. + 1 vol. de ác. nítrico concentrado). Aquece-se até àdissolução dos sulfetos, dilui-se ao dobro com água e filtra-se para separar o enxofre.Nessa solução identifica-se o mercúrio(II), pelas provas já indicadas. Ao filtrado dotratamento com ácido nítrico, adicionam-se cerca de 5 ml de ácido sulfúrico diluído eevapora-se até desprendimento de vapores brancos. Deixa-se esfriar, adiciona-se ácidosulfúrico diluído e filtra-se após 15 minutos. O precipitado deve ser dissolvido, para a 55
    • identificação do chumbo, como já indicado. Ao filtrado do tratamento com ácidosulfúrico, adiciona-se hidróxido de amônio em excesso e filtra-se. Identifica-se o bismuto, no precipitado, com estanito de sódio, adicionando oreagente sobre o filtro. O filtrado amoniacal de cor azul devido a presença de cobre,deve ser tratado com solução de (NH4)2S. Filtra-se o precipitado formado e trata-se com H2SO4 diluído (1:1), em umacápsula, a quente. Decanta-se o líquido sobrenadante, neutraliza-se com amônia eadiciona-se (NH4)2S; um precipitado amarelo indica a presença de cádmio. 56
    • ESQUEMA DE SEPARAÇÃOHg2+ Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ HCl + H2SHgS PbS Bi2S3 CuS CdS HNO3HgS Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ H2SO4 PbSO4 Bi3+ Cu2+ Cd2+ NH4OH Bi(OH)SO4 [Cu(NH3)4]2+ [Cd(NH3)6]2+ (NH4)2S CuS CdS H2SO4 CuS Cd2+ 57
    • Método II Em um béquer de 50 ml, preparar uma mistura adicionando-se 2 ml de águadestilada e 25 gotas de solução dos seguintes nitratos: Hg(NO3)2, Bi(NO3)3, Cd(NO3)2 eCu(NO3)2. 1) Ajuste a pH próximo de 0,5 com HCl diluído. 2) Aquecer até quase a ebulição e passar H2S na solução quente durante cercade 3 minutos. Adicionar 10 ml de água quente e continuar borbulhando H2S até que nãohaja mais precipitação (~ 3 min.). Filtrar e lavar o precipitado com pequenas porções deágua quente (recolher as águas de lavagem junto com o filtrado). Testar o filtrado se aprecipitação foi quantitativa. Caso apareça alguma turvação deve-se passar novamenteH2S, filtrar novamente e reunir os precipitados e as soluções. O precipitado deve ser transferido para uma cápsula de porcelana etratado com cerca de 6 ml de HNO3 4M e aquecido entre 40-50°C, durante 5 minutos.Dilui-se, filtra-se e lava-se. Transfere-se o precipitado para uma cápsula de porcelana eadiciona-se cerca de 2 ml de água régia (3 vol. HCl conc. + 1 vol. HNO3 conc.).Aquece-se até a dissolução dos sulfetos, dilui-se ao dobro com água e filtra-se paraseparar o enxofre. Nessa solução identifica-se o mercúrio(II), pelas provas já indicadas. Ao filtrado do tratamento com HNO3 adiciona-se cerca de 5 ml de H2SO4diluído e evapora-se em cápsula de porcelana até desprendimento de vapores brancos.Deixa-se esfriar, adiciona-se H2SO4 diluído e filtra-se após 15 minutos. O precipitadodeve ser dissolvido para a identificação do chumbo. Ao filtrado do tratamento com H2SO4, adiciona-se NH4OH em excesso efiltra-se. O precipitado branco deve ser lavado com pequenas porções de água.Identifica-se o bismuto no precipitado, com estanito de sódio, adicionando o reagentesobre o filtro. O filtrado amoniacal de cor azul (devido a presença de cobre) deve serdividido em 2 alíquotas desiguais: a) alíquota menor, adicionar ácido acético diluídogota a gota até meio ácido (comprovar com papel de tornassol) e em seguida acrescentarsol. de K4[Fe(CN)6]. b) alíquota maior, acidificar com H2SO4 diluído (comprovar),adicionar Na2S2O3 e aquecer até a ebulição com o que se deve obter uma soluçãoincolor e um precipitado. Passa-se então H2S no filtrado incolor, a formação de umprecipitado amarelo confirma a presença de Cd(II). 58
    • Hg2+ Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ HCl + H2S HgS PbS Bi2S3 CuS CdS HNO3 HgS Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+água régia H2SO4 Hg2+ PbSO4 Bi3+ Cu2+ Cd2+ NH4OH Bi(OH)SO4 [Cu(NH3)4]2+ [Cd(NH3)6]2+ 59
    • VII - Reações recomendadas para identificação de alguns ânions - 3 Brometoa) Íon prata (meio ácido)Br- + Ag+ ⇔ AgBrProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Verificar a solubilidade do precipitado em NH4OH diluído e concentrado, e também em(NH4)2CO3 e Na2S2O3.b) Água de cloro* (trabalhar em meio ácido e extrair com solvente orgânico).2Br- + Cl2 ⇔ Br2 + 2Cl-Br2 + Cl2(excesso) ⇔ 2BrClBr2 + 5Cl2(excesso) + 6H2O ⇔ 2BrO3- + 10Cl- + 12H+Procedimento:Cor= Solubilidade=* Obs: Na prática, é mais conveniente empregar solução de hipoclorito de sódio diluído, acidulada comácido clorídrico diluído. Iodetoa) Íon prata (meio ácido)Ag+ + I- ⇔ AgIProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Interferentes:Verificar a solubilidade do precipitado em NH4OH diluído e concentrado, e também em(NH4)2CO3 e Na2S2O3. 60
    • b) Água de cloro (meio ácido e extrair com solvente orgânico).2I- + Cl2 ⇔ I2 +2Cl-I2 + 5Cl2(excesso) + 6H2O ⇔ 2IO3- + 10Cl- + 12H+Procedimento:Cor= Solubilidade=c) Água de bromo (meio ácido e extrair com solvente orgânico).2I- + Br2 ⇔ I2 + Br-Procedimento:Cor=d) Íon Cu2+4I- + 2Cu2+ ⇔ 2CuI + I2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) Agentes oxidantes2I- + 2Fe3+ ⇔ I2 + 2Fe2+10I- + 2MnO4- + 16H+ ⇔ 5I2 + Mn2+ + 8H2O6I- + Cr2O72- + 14H+ ⇔ 3I2 + 2Cr3+ + 7H2OProcedimento:Interferentes: 61
    • Sulfetoa) Ácido diluídoS2- + 2H+ ⇔ H2SProcedimento:Ka= Solubilidade= Recobrir o tubo de ensaio com um papel de filtro umedecido com acetato dechumbo.b) Agentes oxidantesS2- + I2 ⇔ S° + 2I-S2- + 2Fe3+ ⇔ S° + 2Fe2+5S2- + 2MnO4- + 16H+ ⇔ 5S° + Mn2+ + 8H2O3S2- + Cr2O72- + 14H+ ⇔ 3S° + 2Cr3+ + 7H2OProcedimento: Sulfitoa) Ácido forte diluídoSO32- + 2H+ ⇔ SO2 + H2ORecobrir o tubo de ensaio com um papel de filtro umedecido com dicromato em meioácido.Procedimento:Cor= Solubilidade=b) Íon Ba2+ ou Íon Sr2+SO32- + Ba2+ ⇔ BaSO3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado com ácido forte diluído. 62
    • Tiossulfatoa) Ácido forte diluídoS2O32- + 2H+ ⇔ S° + SO2 + H2OProcedimento:Cor= Solubilidade=b) Solução de I2I2 + 2S2O32- ⇔ 2I- + S4O62-Procedimento:Interferentesc) Íon Ba2+S2O32- + Ba2+ ⇔ BaS2O3Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 63
    • EXECUÇÃO DA ANÁLISE SEPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS ÍONS CLORETO, BROMETOE IODETO. A) Brometo e Iodeto na presença um do outro e do cloreto (cloreto não interferenas reações): Colocar 5 gotas de cada um dos haletos em um tubo de ensaio, acidificar comHCl dil., adicionar 1-2 gotas de água de cloro e 2-3 ml de clorofórmio, agitar bem. Oaparecimento de uma cor violeta indica iodeto. Continue adicionando água de cloro,gota a gota, a fim de oxidar o iodo a iodato e agite após cada adição. A cor violetadesaparecerá e surgirá então uma cor alaranjada devido ao bromo dissolvido (e/oumonocloreto de bromo, BrCl). B) Cloreto na presença de brometo e/ou iodeto: Este procedimento envolve eliminação do brometo e iodeto (mas não do cloreto)por oxidação com persulfato de potássio na presença de ácido sulfúrico diluído: 2I- + S2O82- ⇔ I2 + 2SO42- 2Br- + S2O82- ⇔ Br2 + 2SO42- Colocar 5 gotas de cada um dos haletos em um tubo de ensaio, acidificar comH2SO4 dil. e adicionar K2S2O8 sólido (ponta de espátula), aquecer até eliminartotalmente I- e Br-. Adicionar água se necessário. O líquido residual incolor é entãotestado para cloreto com HNO3 dil. e AgNO3. 64
    • VIII - Reações Recomendadas para Identificação dos Íons Prata, Mercúrio(I) eChumbo (Grupo do Ácido Clorídrico) – grupo I Prataa) Haletos em meio ácido diluídoAg+ + X- ⇔ AgX onde x = Cl-, Br- ou I-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=Testar a solubilidade dos precipitados com ácido clorídrico concentradoAgX + 2Cl- ⇔ [AgCl2]- + X-b) Hidróxido alcalino2Ag+ + 2OH- ⇔ Ag2O + H2OProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade=c) Agentes redutores2Ag+ + Zn° ⇔ Zn2+ + 2Ag°2Ag+ + [SnCl4]2- + 2Cl- ⇔ 2Ag° + [SnCl6]2-Procedimento:Cor= Interferentes= 65
    • d) Cromato de potássio2Ag+ + CrO42- ⇔ Ag2CrO4Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Mercúrio(I) (Hg22+ ⇔ Hg° + Hg2+)a) Sulfeto de hidrogênioHg22+ + H2S ⇔ Hg° + HgS + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=b) Hidróxido de amônio2Hg22+ + NO3- + 4NH4OH + H2O ⇔ HgO.Hg.NH2NO3 + 2Hg° + 3NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=c) Hidróxido alcalino2Hg22+ + 2OH- ⇔ Hg2O + H2OProcedimento: 66
    • KPs= Cor= Solubilidade=d) IodetoHg22+ + 2I- ⇔ Hg2I2adicionar excesso de reagenteHg2I2 + 2I- ⇔ [HgI4]2- + Hg°Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) Cloreto e BrometoHg22+ + 2X- ⇔ Hg2X2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= testar com ácido clorídrico concentrado Hg2X2 + 4Cl- ⇔ [Hg2Cl4]2- + 2X- testar com hidróxido de amônio Hg2X2 + 2NH3 ⇔ Hg° + Hg(NH2)X + NH4+ + X-f) Agentes redutoresHg22+ + [SnCl4]2- + 2Cl- ⇔ 2Hg° + [SnCl6]2-Hg22+ + Cu° ⇔ 2Hg° + Cu2+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 67
    • g) Cromato de potássioHg2+2 + CrO42- ⇔ Hg2CrO4aquecer o precipitado formadoProcedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Chumboa) Sulfeto de hidrogênioPb2+ + H2S ⇔ PbS + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=b) CloretoPb2+ + 2Cl- ⇔ PbCl2Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= dividir precipitado em três partes e testar b1) Solubilidade de PbCl2 em água quente. b2) Ácido clorídrico concentrado. PbCl2 + 2Cl- ⇔ [PbCl4]2- b3) Sulfeto de hidrogênio em excesso de cloreto. PbCl2 + H2S ⇔ ClPbSPbCl + 2H+ ClPbSPbCl + H2S ⇔ 2PbS + 2Cl+ + 2H+ 68
    • c) Brometo e iodeto Pb2+ + 2X- ⇔ PbX2 PbX2 + 2X- ⇔ [PbX4]2-Procedimento:Cor=d) Hidróxido de amônioPb2+ + 2NH4OH ⇔ Pb(OH)2 + 2NH4+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=e) Hidróxido alcalinoPb2+ + 2OH- ⇔ Pb(OH)2Testar o precipitado com excesso de reagentePb(OH)2 + 2OH- ⇔ [Pb(OH)4]2-Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade=f) SulfatoPb2+ + SO42- ⇔ PbSO4Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= 69
    • g) Cromato de potássioPb2+ + CrO42- ⇔ PbCrO4Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= Testar a solubilidade do precipitado com HNO3 e NaOHh) Hidrogenofosfato de sódio3Pb2+ + 2HPO42- ⇔ Pb3(PO4)2 + 2H+Procedimento:KPs= Cor= Solubilidade= testar a solubilidade em ácido nítrico diluído, ácido acético diluído, e solução dehidróxido de sódio. 70
    • EXECUÇÃO DA ANÁLISE SEPARAÇÃO DOS CATIONS PRATA, MERCÚRIO(I) E CHUMBO À uma solução contendo 10 gotas dos cátions em estudo, adiciona--se, às gotas,ácido clorídrico 6M até que não se perceba mais formação de precipitado. Deixa-se emrepouso durante 10 minutos, ao abrigo da luz. Centrifuga-se e lava-se com 2 ml de águafria, contendo 3 gotas de HCl 6M. Ferve-se o precipitado com água e centrifuga-se aquente. Esse tratamento deve ser executado três vezes. Concentra-se o filtrado eidentifica-se o chumbo pelas provas com iodeto ou cromato. O precipitado deve sertratado duas vezes com pequeno volume de hidróxido de amônio. Na solução amoniacalidentifica-se a prata. O resíduo negro do tratamento com hidróxido de amônio indica apresença de mercúrio. ESQUEMA DE SEPARAÇÃO Pb2+ Ag+ Hg22+ HCl PbCl2 AgCl Hg2Cl2 água quente Pb2+ AgCl Hg2Cl2 K2CrO4 NH4OH PbCrO4 [Ag(NH3)2]+ + Cl- HgNH2Cl + Hg° HNO3 AgCl 71
    • Na presença de grande quantidade de mercúrio(I) em relação à prata, éaconselhável o seguinte procedimento: separa-se o chumbo como já indicado e trata-seo precipitado em uma cápsula, com cerca de 2 ml de ácido nítrico concentrado, aquente. Dilui-se com igual volume de água e filtra-se. No filtrado, identifica-se omercúrio e no precipitado a prata como já indicado. Pesquisa dos Cátions O extrato clorídrico é obtido com pequenas porções de HCl concentrado, quente,até que não se note mais ataque ao resíduo e que a solução retirada seja incolor. Se oresíduo restante for negro deve ser tratado co água-régia, em uma cápsula, e evaporado,em banho-maria, até a secura. Adiciona-se, então, novamente, uma porção de HClconcentrado quente e faz-se nova extração separando-se o resíduo que permanecer. Todas as porções clorídricas devem ser reunidas e evaporadas até 1 ml (ouaparecimento de precipitado). Dilui-se com água até cerca de 4 ml e deixa-se emrepouso, no escuro, para a sedimentação do precipitado formado(*). Centrifuga-se, nofiltrado serão precipitados os sulfetos. Com o precipitado procede-se a separação doscátions Ag+, Hg22+ e Pb2+. O filtrado é tratado com H2S para a separação dos cátions deste grupo, conformejá visto. Após a separação desses sulfetos, deve evaporar o filtrado até cerca de 2 ml esubmetê-los ao tratamento ou tratamentos necessários, para precipitação do grupo dosulfeto de amônio.(*) Caso a amostra fornecida não apresente resíduos (BaSO4, SrSO4, SiO2, HgS e certosóxidos), adiciona-se solução diluída de HCl até precipitação quantitativa de Hg2Cl2,PbCl2 e AgCl. O filtrado do grupo do sulfeto de amônio contém geralmente grandeconcentração de sais de amônio, o que pode perturbar a precipitação do "grupo docarbonato de amônio", sendo, pois, aconselhável sua eliminação. Isto pode ser feito,pela evaporação total da solução, em cápsula e posterior aquecimento do resíduo, comuma pequena chama, até não haver mais desprendimento de fumaças brancas. Deixa-seesfriar e trata-ser com água contendo ácido clorídrico. A eliminação dos sais de amônio, 72
    • também pode ser feita, pelo tratamento do resíduo da evaporação, com ácido nítricoconcentrado e posterior eliminação deste, por secagem. Questões 1. Qual é o reagente utilizado na análise qualitativa dos cátions do grupo IV (Hg2+, Bi3+, Cd2+, Cu2+). Explique como regente do grupo IV pode ser gerado (escreva as equações químicas). 2. Escreva as equações químicas dos cátions do grupo IV com seu regente de grupo. Escreva todos os possíveis equilíbrios que ocorrem em solução aquosa. 3. Como você faria para diferenciar se uma solução é de nitrato mercuroso ou nitrato mercúrico. 4. De que forma você comprovaria se uma amostra de rocha é Azurita (Cu3(CO3)2(OH)2) ou Covelita (CuS). Escreva as equações químicas na sua proposta de análise. 5. O bismuto pode ser encontrado na natureza na forma de Bismutita Bi(CO3)O2, Beyrita Ca(BiO)(CO3)2 e Kettnerita CaBiCO3OF. Quais análises qualitativas poderiam ser feitas para diferenciar as rochas? Escreva as equações químicas. 6. Por que os sulfetos do grupo IV são atacados com HNO3 (0,1M a quente) com exceção do sulfeto de mercúrio (II)? 7. Como você separaria uma solução contendo os cátions Cu2+, Cd2+ e Bi3+? 8. Como você procederia através do menor número de testes qualitativos para identificar as seguintes rochas: (a) Kolymite Cu7Hg6, (b) Eugenite Ag11Hg2, (c) Balkanite Cu9Ag5HgS8, (d) Cu6Hg3As4S12. 9. Como você procederia para identificar se uma solução é sulfeto, sulfato ou tiossulfato de sódio? 10. Descreva como você verificaria se uma solução contém brometo, cloreto e iodeto. 11. Qual é o reagente utilizado na análise qualitativa dos cátions do grupo V? Escreva as equações químicas dos cátions do grupo V com seu regente de grupo e todos os possíveis equilíbrios que ocorrem em solução aquosa. 12. Como você procederia para isolar a prata das seguintes rochas: (a) Ángelaite Cu2AgPbBiS4 (b) Argentojarosite AgFe(SO4)2(OH)6 (c) Argentopentlandite Ag(FeNi)8S8. 73