Seminário Química Analítica 1 - Segundo Grupo de Cátions (Seção do Arsênio)

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2º Grupo de Cátions 
Seção do Arsênio
Disciplina: Química Analítica 1 
Aluno: Glauber Brasileiro Batista Filho
Professora: Cristiane Maria Sampaio Forte
Sumário
Características Gerais 
Reações – Na Teoria
IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO II B
TEORIA E PRÁTICA (VÍDEO)
Referências Bibliograficas 
Características Gerais
Os cátions do 2º grupo não reagem com ácido clorídrico (HCl), mas formam precipitados com ácido sulfídrico (H2S) em meio ácido mineral diluído.
Os íons deste grupo são: mercúrio (II) (Hg2+), cobre (Cu2+), bismuto (Bi3+), cádmio (Cd2+), arsênio (III) (As3+), arsênio (V) (As5+), antimônio (III) (Sb3+), antimônio (V) (Sb5+), estanho (II) (Sn2+), estanho (III) (Sn3+) e estanho (IV) (Sn4+). 
Os quatro primeiros formam o subgrupo IIA (Seção do Cobre), e os seis últimos, o subgrupo IIB (Seção do Arsênio). 
Enquanto os sulfetos dos cátions do subgrupo II.A são insolúveis em polissulfeto de amônio, os do subgrupo II.B são solúveis.
Características Gerais
O subgrupo do arsênio inclui os íons arsênio (III), arsênio (V), antimônio (III), antimônio (V), estanho (II) e estanho (IV).
Tais íons apresentam caráter anfótero: seus óxidos formam sais, tanto como ácidos tanto quanto como bases.
Os sulfetos formados pela reação com H2S gerado pela hidrólise da tioacetamida são: As2S3 - trissulfeto de arsênio (amarelo), As2S5 - pentassulfeto de arsênio (amarelo), Sb2S3 - trissulfeto de antimônio (laranja), Sb2S5 - pentassulfeto de antimônio (laranja), SnS - monossulfeto de estanho (marrom), SnS2 - sulfeto de estanho (IV) (amarelo).
Reações – Na Teoria
O Grupo II é obtido através da precipitação com H2S (ácido sulfídrico) em meio de HCl (ácido clorídrico) numa concentração de 0,3 M, separando-o dos demais grupos.
Devido às dificuldades inerentes ao uso de gás, principalmente em se tratando de um gás corrosivo e extremamente tóxico como o sulfídrico, é utilizada a hidrólise da tioacetamida (TAA) para gerar o reagente in situ (na mistura da reação).
Reações – Na Teoria
Os constituintes desse grupo possuem uma importante diferença entre si: alguns de seus sulfetos são capazes de serem ressolubilizados com excesso de sulfeto. Assim, é conveniente subdividir o grupo em duas partes: Grupo IIA (insolúveis em (NH4)2Sx) – Polissulfeto de Amônio e Grupo IIB (solúveis em (NH4)2Sx).
Reações – Na Teoria
Grupo IIB - As2S3, SnS, SnS2, Sb2S3, Sb2S5.
O sobrenadante da reação com polissulfeto de amônia pode conter os complexos de sulfeto de As (Arsênio), Sn (Estanho), e/ou Sb (Antimônio).
Identificação dos cátions do subgrupo II B
 
A adição de HCl diluído a quente produz enxofre elementar (fino e de branco a amarelo, menos denso que a água) e desfaz os complexos, precipitando os sulfetos. Adicionar 5-10 mL de HCl concentrado e permitir fervura por 5 minutos. Filtrar e separar o precipitado amarelo revela presença de arsênio.
Ferver o sobrenadante para expulsar H2S (ácido sulfídrico) residual e dividir em duas partes para investigação de estanho e antimônio.
Identificação dos cátions do grupo II B
 
Acidificando-se a solução ocorre a reprecipitação dos sulfetos.
Identificação do Arsênio
Interferentes: Cromo
Apesar de o precipitado amarelo de sulfeto de arsênio (V) ser suficiente para concluir presença de arsênio, ensaios adicionais podem ser realizados.
Dissolver o precipitado em 4 mL de hidróxido de amônio diluído a quente e adicionar 4 mL de peróxido de hidrogênio 3%. Aquecer por alguns minutos e adicionar solução de nitrato de amônio, onde a formação de precipitado branco confirma a presença de arsênio. Se for adicionado nitrato de prata, o precipitado terá coloração marrom.
Identificação do Arsênio
Identificação do Arsênio
Identificação do Estanho
Sem interferentes
Neutralizar parcialmente a solução e adicionar um prego limpo em 2 mL de solução. Aquecer moderadamente para redução a Sn (II), filtrar e adicionar ao filtrado solução de cloreto de mercúrio (II). Ocorrência de precipitado, de branco a cinza, confirma a presença de estanho.
Identificação do Estanho
Identificação do Estanho
O estanho é identificado através da ação redutora do íon Sn2+ sobre o HgCl2:
Identificação do Antimônio
Sem interferentes
Adicionar solução diluída de hidróxido de amônio e filtrar se necessário. Adicionar 2 g de ácido oxálico, ferver e passar H2S à solução (CUIDADO, sempre em capela!) por 60 segundos. O aparecimento de precipitado laranja confirma a presença de antimônio.
Identificação do Antimônio
Análise do 2º Grupo de Cátions
- Seção do Arsênio (As, Sb, Sn)
Fonte: Canal Central da Química
Link: https://www.youtube.com/watch?v=STJmiKLe2Z4
Referências Bibliográficas
Adaptado da apostila de Química Analítica Qualitativa Experimental, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2000/2
Arthur I. VOGEL, Vogel's Textbook of macro and semimicro qualitative inorganic analysis, 5th Edition, Longman 
MARTINS, C. R.; SILVA, L. A.; ANDRADE, J. B.; Sulfetos: por que nem todos são Insolúveis?, Química Nova, Vol. 33 Nº 10, pag. 2283-2286 
SHIEK, T. J.; Screening for Inorganic Anions of Toxicological Interest, ToxTalk, Vol. 35, Nº 2, pag. 21-22
Referências Bibliográficas
Lima, J. G.; Apostila da discplina Análise Qualitativa II (FA101) 2010.
 King, E.J.; Análise Qualitativa : reações, separações e experiências, Editora Interamericana, 1981, 1a edição.
Nordberg, G. F. et al.; Handbook on the toxicology of metals, third edition.
2º Grupo de Cátions 
Seção do Arsênio
Disciplina: Química Analítica 1 
Aluno: Glauber Brasileiro Batista Filho
Professora: Cristiane Maria Sampaio Forte
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