Questões de vestibulares sobre Clima catografia

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Durante a precipitação dos cloretos do grupo da prata, a concentração dos íons H+ deve ser mantido a um valor relativamente alto para prevenir a precipitação de oxicloretos solúveis de bismuto e antimônio, pertencente ao segundo grupo de cátions.

SEGUNDO GRUPO: Compreende Hg(II), Pb(II), Bi(III), Cu(II), Cd(II), Sb(III) e Sn(IV). Os compostos desses cátions se caracterizam por precipitarem como sulfetos em solução ácida pelo sulfeto de hidrogênio (H2S). Em geral, utiliza-se a tioacetamida (CH3CSNH2) que, em meio ácido ou básico, tende a se hidrolisar quanto aquecido:

CH3CSNH2 + 2H2O + H+→ CH3COOH + NH4+ + H2S

Os sulfetos de antimônio e estanho são solúveis em sulfeto de amônio ou em solução de hidróxido de sódio; a mistura dos cátions restantes é praticamente insolúvel. Por isso é comum subdividir este grupo em dois sub-grupos: o grupo II A, que compreende o Hg(II), Pb(II), Bi(III), Cu(II), Cd(II); o grupo II B que compreende o Sb(III), Sb(V), Sn(IV) e Sn(IV).

Se a concentração dos íons hidrônio for muito alta, os sulfetos de cádmio, chumbo(II) e estanho (II e IV) não se precipitam completamente; por outro lado, se a concentração de íons hidrônio for muito pequena, sulfetos de zinco, níquel e cobalto podem precipitar-se, se os íons correspondentes estiverem presentes. Se os íons Ag+ e Hg2+2 não forem removidos como cloretos, seus sulfetos irão precipitar-se com esse grupo.

TERCEIRO GRUPO: Compreende os seguintes íons: Fe(II), Al(III), Cr(III), Ni(II), Co(II), Mn(II) e Zn(II). Os três primeiros são precipitados como hidróxidos devido a hidrólise total de seus sulfetos em solução aquosa enquanto os outros são precipitados como sulfetos em solução alcalinizada com hidróxido de amônio. O Fe(II), Al(III) e o Cr(III) são precipitados como hidróxidos pela solução de hidróxido de amônio, mistura no qual os outros cátions permanecem solúveis e podem ser precipitados depois pelo sulfeto de amônio. Por isso é comum subdividir este grupo em dois: grupo III A que compreende os três primeiros e o grupo IIIB que compreende os outros cátions.

QUARTO GRUPO: Dos três metais alcalinos terrosos, também chamado grupo do carbonato de amônio, compreende o Ba(II), Sr(II) e Ca(II). Muitos dos sais destes cátions não precipitam com ácido clorídrico, sulfídrico ou sulfeto de amônio e se caracterizam por precipitarem em solução de carbonato de amônio em presença de solução de cloreto e hidróxido de amônio. Se a precipitação for efetuada em solução a 50% em etanol, o magnésio é precipitado simultaneamente como carbonato duplo [Mg(NH₄)₂(COз)₂.4H₂O], no entanto, o analista pode optar precipitando o íon Mg2+ como um membro do grupo V. O cálcio, estrôncio e bário têm propriedades físicas e químicas muito semelhantes.

QUINTO GRUPO: É aquele grupo cujos cátions não se precipitam com os reativos dos grupos anteriores. É, muitas vezes, chamado de “grupo solúvel”, pois os íons permanecem em solução após todos os outros grupos analíticos de cátions terem sido precipitados. Este grupo compreende os íons dos metais alcalinos: Li+, Rb+, Cs+ e NH4+ (amônio- seus sais serem semelhantes aos sais dos metais alcalinos e o Mg²+que está associado a este grupo porque seu carbonato não precipita com solução de carbonato de amônio em presença de cloreto de amônio). Estes íons podem ser identificados por testes de chama na solução original desconhecida, ou por testes de precipitação após a remoção de todos os outros cátions.

3. MATERIAIS:

VIDRARIAS E ACESSÓRIOS

Conta-gotas - 10

Béquer de 50 mL - 05

Bastão de vidro - 05

Placas de toque - 03

REAGENTES

Primeiro grupo

Segundo grupo

Terceiro grupo

Solução aquosa de HCl 2mol/L

Solução aquosa de KI 5%

Solução aquosa de KI 5%

Solução aquosa de NaOH 4mol/L

Solução aquosa de NaOH 4mol/L

Solução aquosa de NaOH 4mol/L

Solução aquosa, saturada de Na2S

Solução aquosa, saturada de Na2S

- PROCEDIMENTO:

PARA ESTA EXPERIÊNCIA, SERÃO NECESSÁRIOS OS FLUXOGRAMAS!

Cada equipe receberá uma amostra do seu instrutor contendo um ou mais cátions do grupo em estudo para fazer os testes de caracterização, distinção e confirmação.

PRIMEIRO GRUPO DE CÁTIONS: Em umaplaca de toque, adicionar cinco gotas da solução que será analisada em três poços. No primeiro poço, com a solução a ser analisada, adicionar três gotas de solução de ácido clorídrico. No segundo poço, adicionar três gotas de solução de iodeto de potássio. E no terceiro poço adicionar três gotas de solução de hidróxido de sódio até haver alteração na cor do sistema. Anote, imediatamente, o aparecimento de cor e/ou precipitado.

A partir dos experimentos espera-se obter os resultados ilustrados na Figura 1.

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Figura 1. Resultados esperados na análise dos cátions Pb2+, Hg22+ e Ag+ na presença de íons Cl-, I- e OH-.

SEGUNDO GRUPO DE CÁTIONS: Em uma placa de toque, adicionar cinco gotas da solução, que será analisada, em três poços. Posteriormente, adicionar no primeiro poço sulfeto de sódio ou a solução do mesmo, no segundo poço, adicionar solução de iodeto de potássio e no terceiro poço, solução de hidróxido de sódio. A partir dos experimentos realizados, é esperado obter os resultados apresentados na Figura 2.

[pic 3]

Figura 2. Resultados esperados na análise dos cátions Cd2+, Bi3+ e Cu2+ na presença de íons S2-, I- e OH-.

TERCEIRO GRUPO DE CÁTIONS: Em uma placa de toque, colocar cinco gotas da solução a ser analisada em dois poços. No primeiro poço, adicionar sulfeto de sódio ou solução do mesmo