Trabalho-Questões-grupo I - GRUPO DA PRATA

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EDINILZA RUBINI 
 
QUESTÕES PROVENIENTES DO GRUPO I DE CÁTIONS – GRUPO DA PRATA 
 
1. Por que se usa HCl a frio na precipitação do grupo I? O que pode resultar do 
emprego de HCl concentrado nesse precipitado? 
Porque os cloretos dos metais do Grupo I diferem quanto a sua solubilidade, 
principalmente em soluções quentes. O aumento da temperatura não modifica 
significativamente as solubilidades do Hg2Cl2 e AgCl, enquanto o PbCl2 tem sua 
solubilidade aumentada. 
Um grande excesso do ácido deve ser evitado para que não haja redissolução 
do precipitado devido à formação de cloro complexos solúveis, fracamente 
dissociados, com o excesso de íons cloreto. 
 
Os íons deste grupo formam precipitados na forma de cloretos pela adição de 
um ligeiro excesso de ácido clorídrico. O cloreto mercúrio é o menos solúvel 
dos três. O cloreto de chumbo, entretanto tem apreciável solubilidade em 
água, e por isso não é completamente removido na precipitação deste grupo 
de cátions. A Tabela 1 mostra a solubilidade dos cloretos deste grupo. 
 
Tabela 1. Solubilidade em água dos cátions Pb2+, Ag2+ e Hg22+ 
Cloreto Solubilidade à 25 °C em g L-1 Solubilidade em mol L-1 
Hg2Cl2 3,8 x 10-3 8,1 x 10-7 
AgCl 1,79 x 10-3 1,25 x 10-5 
PbCl2 11,0 3.95 x 10-2 
 
O PbCl2 apresenta um aumento na sua solubilidade com o aumento da 
temperatura. Na precipitação deste grupo usa-se o ácido clorídrico, pois o 
mesmo fornece os íons H+ e Cl-, uma vez que a solução deve ser 
suficientemente ácida para impedir a precipitação eventual de outros 
compostos. 
Necessita-se de um ligeiro excesso de HCl a fim de que a concentração dos três 
cátions em solução fique a mais baixa possível. Por outro lado, um excesso 
muito grande deve ser evitado, pois leva à formação de cloro-complexos 
solúveis: 
𝑃𝑏2+ + 3 𝐶𝑙− ⇌ 𝑃𝑏𝐶𝑙3
− 
𝐴𝑔+ + 2 𝐶𝑙− ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙2
− 
𝐻𝑔2
2+ + 4 𝐶𝑙− ⇌ 𝐻𝑔𝐶𝑙4
2− + 𝐻𝑔(𝑠) 
 
 
2. Em que difere a reação do NH4OH com o AgCl da que se passa com Hg2Cl2? 
Como se explica a solubilidade do AgCl em uma base fraca como NH4OH e não 
em uma base forte como o NaOH ou KOH? 
Explique, inclusive com equações ajustadas. 
 
O AgCl é solúvel em solução de hidróxido de amônio (NH4OH) devido à 
formação do complexo Ag(NH3)2+: 
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 2 𝑁𝐻3(𝑎𝑞) ⇌ 𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2(𝑎𝑞)
+ 
 
 
 
No caso do mercúrio (II), têm-se os seguintes equilíbrios: 
𝐻𝑔2𝐶𝑙2(𝑠) ⇌ 𝐻𝑔(𝑠)
0 + 𝐻𝑔𝐶𝑙2(𝑠) 
𝐻𝑔𝐶𝑙2(𝑠) + 2 𝑁𝐻3 ⇌ 𝐻𝑔(𝑁𝐻2)𝐶𝑙(𝑠) + 𝑁𝐻4
+ + 𝐶𝑙− 
 
𝐻𝑔2𝐶𝑙2(𝑠) + 2 𝑁𝐻3 ⇌ 𝐻𝑔
0 + 𝐻𝑔(𝑁𝐻2)𝐶𝑙(𝑠) + 𝑁𝐻4
+ + 𝐶𝑙− 
 
 Os íons Ag+ podem reagir com a hidroxila (OH-) para formar o precipitado de 
óxido de parata, Ag2O, de cor marrom escuro, de acordo com a reação 
representada abaixo: 
2 𝐴𝑔+ + 2 𝑂𝐻− ⇌ 𝐴𝑔2𝑂(𝑠) + 𝐻2𝑂 
 
 
3. Qual o cloreto deste grupo e mais solúvel e qual e o menos solúvel? Por que os 
cloretos tendem a dissolver-se no HCl? Explique detalhado. 
A adição de um excesso de HCl leva à formação de cloro-complexos solúveis de acordo 
com a reação representada abaixo: 
𝑃𝑏2+ + 3 𝐶𝑙− ⇌ 𝑃𝑏𝐶𝑙3
− 
𝐴𝑔+ + 2 𝐶𝑙− ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙2
− 
𝐻𝑔2
2+ + 4 𝐶𝑙− ⇌ 𝐻𝑔𝐶𝑙4
2− + 𝐻𝑔(𝑠) 
 
 
4. Como se pode verificar que todo o PbCl2 foi separado do precipitado, antes de 
precipitar os cátions Ag+ e Hg22+? 
Por meio da adição de solução de KCrO4 0,2 mol L-1 o que leva a formação de um 
precipitado amarelo de PbCrO4 confirmando a presença de chumbo: 
 
𝑃𝑏(𝑎𝑞)
2+ + 𝐶𝑟𝑂(𝑎𝑞)
2− ⇌ 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4(𝑠) 
À esta segunda porção adicionar H2SO4 2 mol L-1, a formação de um precipitado branco 
que pode se formar lentamente indica a presença de chumbo: 
 
𝑃𝑏(𝑎𝑞)
2+ + 𝑆𝑂4(𝑎𝑞)
2− ⇌ 𝑃𝑏𝑆𝑂4(𝑠) 
 
5. Por que o íon mercuroso ou mercurio I e grafado Hg22+ ao inves de Hg+? 
Porque neste composto, o mercúrio se apresenta dimerizado, ou seja, ligado a 
outro átomo de mercúrio formando o íon [Hg-Hg]2+, sob estado de oxidação I (íon 
mercuroso). 
 
 
6. Explique por que o AgCl se dissolve em meio amoniacal e reprecipita quando HNO3 
é adicionado? Explique, inclusive com equações ajustadas. 
O Cloreto de prata é soluvel é NhH 
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Quando à solução do complexo Ag(NH3)2+ é tratada com ácido nítrico (HNO3), a amônia 
é convertida no íon amônio, NH4+, que não reage com o íon Ag+ e daí o cloreto de prata 
precipita: 
 
𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2
+ ⇌ 𝐴𝑔+ + 2 𝑁𝐻3 
2 𝑁𝐻3 + 2 𝐻
+ ⇌ 2 𝑁𝐻4
+ 
 
𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙− ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) 
 
𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2
+ + 𝐶𝑙− + 2 𝐻+ ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 2 𝑁𝐻4
+ 
 
 
7. Uma solução contendo um íon desconhecido dá um precipitado branco com 
adição de solução não muito diluída de HCl. Tratado por agua quente esse 
precipitado se dissolve e a solução assim obtida forma com acido sulfúrico outro 
precipitado, solúvel em NaOH. Qual dos seguintes compostos pode estar presente: 
AgNO3, Pb(NO3)2, BaCl2 e Hg2(NO3)2? Por quê? Explique, inclusive com equações 
ajustadas. 
O composto presente é o Pb(NO3)2. O íon Pb2+ reage com o íon Cl- formando um 
precipitado branco que é solúvel devido ao aumento da temperatura: 
𝑃𝑏2+ + 2 𝐶𝑙− ⇌ 𝑃𝑏𝐶𝑙2(𝑠) 
𝐻2𝑂,△
⇔ 𝑃𝑏2+ + 2 𝐶𝑙− 
 
Ao adicionar ácido sulfúrico na solução forma o precipitado branco de sulfato de 
chumbo: 
𝑃𝑏2+ + 𝑆𝑂4
2− ⇌ 𝑃𝑏𝑆𝑂4(𝑠) 
 
Este por sua vez, reage com NaOH solubilizando o precipitado formado anteriormente: 
 
𝑃𝑏𝑆𝑂4(𝑠) + 2 𝑂𝐻
− ⇌ 𝑃𝑏(𝑂𝐻)2 + 𝑆𝑂4
2− 
 
8. Uma solução incolor e desconhecida formou com HCl diluído um precipitado 
branco. Este precipitado, insolúvel em água quente dissolveu-se completamente em 
NH4OH sem deixar resíduo. A solução amoniacal uma vez acidificada produziu um 
precipitado branco leitoso. Que cátions do grupo I podem estar presentes ou 
ausentes? Escreva as equações das transformações que possam ter ocorrido. 
Cátions que podem estar presentes: Ag+ 
Os íons prata podem reagir com os íons cloreto e formar um precipitado branco: 
𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙− ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) 
O precipitado formado, AgCl, é solúvel em hidróxido de amônio: 
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 2 𝑁𝐻3(𝑎𝑞) ⇌ 𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2(𝑎𝑞)
+ 
 
Quando a solução é tratada com solução ácida, a amônia é convertida em íon amônio, 
NH4+, que não reage com o íon Ag+ precipitando o cloreto de prata: 
𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2
+ ⇌ 𝐴𝑔+ + 2 𝑁𝐻3 
2 𝑁𝐻3 + 2 𝐻
+ ⇌ 2 𝑁𝐻4
+ 
 
𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙− ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) 
 
𝐴𝑔(𝑁𝐻3)2
+ + 𝐶𝑙− + 2 𝐻+ ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 2 𝑁𝐻4
+ 
9. Desenvolver um esquema simplificado de análise, com um número mínimo de 
etapas, para cada uma das seguintes misturas de dois cátions do grupo I 
 (a) Hg22+ e Pb2+ 
(b) Ag(NH3)2+ e Pb2+. 
 
(a) Hg22+ e Pb2+ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Ag(NH3)2+ e Pb2+ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. Descrever quais as implicações que os seguintes “erros” no procedimento 
analítico terão sobre os resultados da análise dos cátions do grupo I: 
 (a) após a adição de HCl diluído e aquecimento, a solução e deixada resfriar a 
temperatura ambiente antes de ser filtrada; 
Hg22+; Pb2+ 
HCl 6 mol L-1 
Hg2Cl2; PbCl2 
Água (quente) 
Hg2Cl2 Pb
2+ 
NaOH 6 mol L-1 CH3COOH 6 mol L-1 
K2CrO4 0,2 mol L-1 
PbCrO4(s) 
Hg0 + HgNH4Cl 
Ag(NH3)2+; Pb2+ 
Ag(NH3)2+ PbCrO4(s) 
AgCl(s) 
CH3COOH 6 mol L-1 
KCrO4 0,2 mol L-1 
HCl 6 mol L-1 
Caso a amostra contenha íons Pb2+, pode ocorrer a precipitação do PbCl2 que com a 
diminuição da temperatura. 
 
(b) apos a remoção de PbCl2 precipitado na etapa anterior, o sólido remanescente 
(AgCl e/ou Hg2Cl2) não é lavado exaustivamente com água quente antes da adição do 
NH4OH 6 mol/L. 
A prata pode ser convertida novamente a cloreto de prata.