DETERMINAÇÃO DO Ni POR PRECIPITAÇÃO COM DIMETILGLIOXIMA

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- Precipitados cristalinos: “Os precipitados cristalinos geralmente são mais facilmente filtrados e purificados que os colóides coagulados. Além disso, o tamanho de partículas cristalinas individuais e, portanto, sua filtrabilidade podem ser controlados em uma certa extensão” (SKOOG et al., 2006, p. 304).

- Precipitados coloidais: “As partículas coloidais individuais são tão pequenas que não podem ser retidas por filtros comuns. Além disso, o movimento browniano previne sua decantação em virtude da ação gravitacional. Felizmente, entretanto, podemos coagular, ou aglomerar, as partículas individuais da maioria dos colóides para gerar uma massa amorfa filtrável que irá se decantar” (SKOOG et al., 2006, p. 301).

A formação das partículas de precipitado se dá por meio de dois processos: nucleação e crescimento de partícula, sendo que o tamanho da partícula recentemente formada depende de qual destes dois processos predomina.

Na nucleação, alguns íons, átomos ou moléculas (tanto quanto quatro ou cinco dessas espécies) juntam-se para formar sólidos estáveis, muitas vezes na superfície de alguma das impurezas em suspensão (adsorção). A seguir, inicia-se a competição entre os dois processos, onde haverá a formação de novos núcleos ou o crescimento dos núcleos já existentes. Caso predomine a nucleação, haverá um grande número de partículas muito pequenas; caso predomine o crescimento de partículas, haverá um número menor de partículas de maior tamanho (SKOOG et al., 2006). [pic 1][pic 2]

A formação de coloides, partículas menores e menos estáveis, se dá pela estabilidade concebida pela dupla camada elétrica, que impede o crescimento desses núcleos. Esta é formada pela camada de adsorção primária, que possui origem nas forças normais que promovem a formação de cristais, e pela camada do contra-íon, que surge para balancear a carga da superfície da partícula (SKOOG et al., 2006).

Alguns métodos podem ser utilizados para garantir que o precipitado resultante apresente partículas maiores, como por exemplo o controle do pH (já que a solubilidade de determinadas substâncias depende deste fator), temperaturas elevadas e adição lenta do agente precipitante, sob agitação (SKOOG et al., 2006).

Durante a formação do precipitado, pode ocorrer o fenômeno da co-precipitação, na qual um componente normalmente solúvel é removido da solução durante a formação do precipitado. A origem da co-precipitação pode estar no equilíbrio iônico ou na própria cinética da formação do precipitado.

- Adsorção superficial: “Na adsorção, um composto normalmente solúvel é removido da solução sobre a superfície de um colóide coagulado. Esse composto consiste em um íon primariamente adsorvido e em um íon de carga oposta oriundo da camada de contra-íon” (SKOOG et al., 2006, p. 305).

- Formação de cristal misto: “A formação de cristal misto é um tipo de co-precipitação na qual um íon contaminante substitui um íon no retículo de um cristal” (SKOOG et al., 2006, p. 307).

- Oclusão e aprisionamento mecânico: “A oclusão é um tipo de coprecipitação no qual um composto é aprisionado durante o crescimento rápido de um cristal” (SKOOG et al., 2006, p. 307).

O aparecimento de co-precipitados pode causar tanto erros negativos quanto positivos. Caso o contaminante não seja composto do íon que está sendo determinado, sempre resultará um erro positivo. Em contrapartida, quando o contaminante contém o íon que está sendo determinado, tanto os erros positivos quanto os negativos podem ser observados.

Para a formação de precipitados mais puros, pode-se utilizar a técnica da precipitação a partir de uma solução homogênea, na qual o precipitado é formado pela geração lenta do agente precipitante de forma homogênea em toda a solução. A ureia, por exemplo é bastante utilizada na geração homogênea dos íons hidróxido, como mostra a reação:

(H2N)2CO + 3H2O → CO2 + 2NH4+ + 2OH-

Tendo-se observada a importância do método gravimétrico para a determinação quantitativa de espécies químicas, realizou-se um experimento em laboratório, objetivando a combinação dos conhecimentos práticos e teóricos para a compreensão de: funcionamento de agentes precipitantes, englobando-se também os mecanismos envolvidos na precipitação; os processos de formação do precipitado e a influência desses processos nas características do precipitado resultante; apreciação de métodos que visam a determinação qualitativa de um analito, incluindo o uso de balança analítica e cálculos estequiométricos.

Para o experimento realizado, utilizou-se níquel como analito, um metal branco prateado, levemente duro, maleável, resistente a corrosão e sólido à temperatura ambiente.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiais e reagentes

- Bastão de vidro

- Béquer (50 e 400 mL)

- Cadinho

- Chapa aquecedora

- Estufa

- Kitassato

- Papel indicador de pH

- Pipeta (1 mL)

- Pipeta volumétrica (10 mL)

- Proveta (100 mL)

- Solução de dimetilglioxima

- Solução de HCl

- Solução de NaOH 1 mol/L

- Solução de NH3 1%

- Sulfato de níquel

Procedimento experimental

- Primeiramente, lavou-se e marcou-se o cadinho. Em seguida colocou-se o cadinho na estufa a 10°C por 1 hora;

- Após passado o tempo de secagem, pesou-se o cadinho a peso constante, isto é, tarou-se;

- Transferiu-se com a pipeta volumétrica uma alíquota de 10 mL de Sulfato de níquel para um béquer de 400 mL, diluiu-se a amostra a 200 mL de água destilada e adicionou-se 0,5 mL de HCl 1:1 v/v;

- Aqueceu-se o béquer com a solução até 80-85°C na chapa aquecedora;

- Adicionou-se 30 mL de solução de dimetilglioxima;

- Adicionou-se, gota a gota, solução de 1:5 v/v de NH3, sob agitação constante,, até que notou-se um