Meu Relatório de química analítica qualitativa (1)

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RELATÓRIO DE PRÁTICA
Nome e matrícula
Micilene Alencar de Almeida 04086203
QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA
ABRIL DE 2023
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA DADOS DO(A) ALUNO(A):
	NOME: Micilene Alencar de Almeida Gimenes
	MATRÍCULA: 04086203
	CURSO: Farmácia
	POLO: Castanhal/Pa
	PROFESSOR(A) ORIENTADOR(A): Andréia Oliveira Rodrigues
	
	TEMA DE AULA: ELETRÓLISE
	
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula.
A eletrólise é um processo de decomposição química de um composto por meio da passagem de uma corrente elétrica. Esse processo é utilizado na indústria para a produção de metais, como o alumínio, e na purificação de metais, como o cobre.
Na eletrólise, dois eletrodos são colocados em um eletrólito, um líquido que contém íons. O ânodo é o eletrodo positivo, onde ocorre a oxidação, e o cátodo é o eletrodo negativo, onde ocorre a redução.
Os íons presentes no eletrólito se movem em direção aos eletrodos, onde ocorrem as reações químicas. No cátodo, os íons recebem elétrons e se transformam em substâncias neutras. No ânodo, os íons perdem elétrons e se transformam em íons positivos.
Na eletrólise de soluções aquosas, o processo é mais complexo, pois é necessário levar em consideração a presença dos íons H+ e OH-. A presença desses íons pode influenciar a decomposição do composto presente na solução.
Em resumo, a eletrólise é um processo importante para a produção e purificação de metais na indústria. Além disso, é utilizada em experimentos laboratoriais para entender melhor as reações químicas que ocorrem nos eletrólitos.
2. Materiais utilizados
A eletrólise é um processo químico no qual uma corrente elétrica é passada por uma solução ou por um material fundido para desencadear uma reação química. Os materiais utilizados na eletrólise incluem:
1. Fonte de energia elétrica – uma fonte de corrente contínua é necessária para produzir a eletrólise. A fonte pode ser um gerador ou uma bateria.
2. Célula eletrolítica – a célula é o recipiente onde a eletrólise ocorre. Pode ser constituída por dois eletrodos (um ânodo e um cátodo) e uma solução eletrólita ou pode ser um material fundido.
3. Eletrodos – os eletrodos são as peças condutoras de corrente elétrica usadas para conduzir a eletricidade para dentro ou para fora da célula eletrolítica. Eles podem ser feitos de materiais diferentes, dependendo do tipo de material que está sendo eletrólise e do tipo de solução eletrólita utilizada.
4. Solução eletrólita – a solução eletrólita é o líquido que contém os íons que serão eletrólise. A solução pode ser ácida, básica ou neutra dependendo do material sendo eletrólise. Exemplos de soluções eletrólitas incluem ácido sulfúrico, hidróxido de sódio, cloreto de sódio e água.
5. Material a ser eletrólise – o material a ser eletrólise pode ser sólido ou líquido. Exemplos de materiais que podem ser eletrólise incluem água, cloreto de sódio, alumínio, chumbo, entre outros.
6. Fonte de calor (opcional) – em alguns casos, pode ser necessário aquecer o material a ser eletrólise para torná-lo líquido. Isso ajuda na condução de eletricidade. A fonte de calor pode ser um fogo aberto, um forno ou outra fonte de calor.
No entanto, deve-se enfatizar que os materiais usados na eletrólise podem variar dependendo do tipo de eletrólise que se deseja realizar.
3. Definir o que é eletrólise e identificar os diferentes processos utilizando um eletrólito forte e fraco
Eletrólise é o processo químico que consiste na decomposição de uma substância através do uso da corrente elétrica. É um processo em que a energia elétrica é convertida em energia química, que é usada para produzir ou separar compostos químicos.
Existem dois tipos principais de eletrólise: eletrólise de eletrólito forte e eletrólise de eletrólito fraco.
Eletrólise de eletrólito forte:
Nessa eletrólise, é utilizado um eletrólito forte, o que significa que ele é completamente dissociado em íons na solução. O exemplo mais comum de um eletrólito forte é o cloreto de sódio (NaCl). Quando uma solução aquosa de NaCl é submetida a uma corrente elétrica, os íons Na+ e Cl- são atraídos para os eletrodos. Os íons positivos se movem para o cátodo (polo negativo) e os íons negativos vão para o ânodo (polo positivo). No cátodo,
o Na+ recebe elétrons e torna-se um átomo de sódio, enquanto no ânodo, os íons Cl- perdem elétrons e formam moléculas de cloro. Esse processo é conhecido como eletrólise ígnea do cloreto de sódio.
Eletrólise de eletrólito fraco:
Nesse processo, é utilizado um eletrólito fraco, que é parcialmente dissociado em íons na solução. Um exemplo comum de eletrólito fraco é o ácido acético (CH3COOH). Quando uma solução aquosa de ácido acético é submetida a uma corrente elétrica, ocorre uma reação complexa que envolve a liberação de íons hidrogênio e acetato nos eletrodos, bem como uma série de reações secundárias. Esse processo é conhecido como eletrólise da solução de ácido acético.
4. Identificar o cátodo e o ânodo nos experimentos realizados e o porquê
Em geral, o cátodo é o eletrodo no qual ocorre a redução da carga elétrica e, portanto, onde os elétrons são ganhos. O ânodo, por outro lado, é o eletrodo onde ocorre a oxidação, resultando na perda de elétrons.
No contexto de experimentos eletroquímicos, é importante identificar o cátodo e o ânodo para entender o processo de transferência de elétrons. Por exemplo, em células eletrolíticas, o cátodo é onde ocorre a redução dos íons e a formação de produtos reduzidos, enquanto o ânodo é onde ocorre a oxidação dos produtos oxidados e a liberação de elétrons. Esses processos são essenciais para a geração de energia elétrica e para muitos outros processos eletroquímicos importantes na indústria e em outras aplicações.
No processo de hidrólise da água, as moléculas de água são separadas em íons de hidrogênio (H+) e hidróxido (OH-). Em um experimento de hidrólise, os eléctrodos são colocados em um recipiente contendo água e um eletrólito para facilitar a condução de corrente elétrica através da solução.
Em um experimento típico de hidrólise, coloca-se um ânodo de metal (como platina), ligado ao terminal positivo de uma fonte de corrente contínua, e um cátodo, geralmente um outro metal (como o níquel), ligado ao terminal negativo. O ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação, e é nele que os íons de hidroxila (OH-) são produzidos a partir da água. O cátodo é
o eletrodo onde ocorre a redução, e é nele que os íons de hidrogênio (H+) são produzidos.
Assim, no experimento de hidrólise da água, as cargas elétricas negativas se movem para o ânodo enquanto as cargas elétricas positivas se movem para o cátodo. A oxidação ocorre no ânodo, onde os elétrons são liberados pelos átomos do metal e são transferidos para os íons de hidroxila, produzindo gás oxigênio (O2) e íons de hidrogênio (H+). Enquanto isso, a redução ocorre no cátodo, onde os íons de hidrogênio recebem elétrons liberados pelos átomos do metal, produzindo hidrogênio gasoso (H2).
Portanto, o ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação e o cátodo é o eletrodo onde ocorre a redução no experimento de hidrólise.
	
	TEMA DE AULA: ENSAIO NA CHAMA
	
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula
O ensaio na chama é uma técnica utilizada para identificar elementos químicos em uma amostra, baseada na cor da chama que essa amostra produz ao ser aquecida em uma chama. Essa técnica é conhecida como espectroscopia de emissão atômica, e é amplamente utilizada em laboratórios de química e análise de materiais.
A técnica consiste em aquecer a amostra em uma chama, e observar a cor que a chama adquire. Cada elemento químico emite uma luz característica, ou seja, uma cor específica, que permite sua identificação. Por exemplo, a chama produzida por sais de sódio, como o cloreto de sódio (sal de cozinha) produzem uma coloração amarela intensa, enquanto sais de potássio produzem uma chama violeta.
Para a realização do ensaio na chama, é necessário utilizar um bico de Bunsen para proporcionaruma chama de intensidade adequada e uma amostra do elemento ou composto a ser analisado. A amostra é colocada na chama, e a cor emitida pela chama é observada por meio de um espectroscópio.
A espectroscopia de emissão atômica é uma técnica de análise química muito útil, pois permite a identificação de elementos em quantidades muito pequenas, até na escala de partes por bilhão. É utilizada em diversos campos, como na indústria alimentícia, na farmacologia, na análise de metais em minérios, entre outros.
No entanto, é importante ressaltar que a técnica do ensaio na chama apresenta algumas limitações, como a influência da temperatura da chama e a presença de interferentes na amostra, que podem alterar a cor da chama e prejudicar a identificação dos elementos.
Em suma, o ensaio na chama é uma técnica importante para a identificação de elementos químicos em uma amostra, e sua utilização requer conhecimento e cuidado para garantir resultados precisos e confiáveis.
2. Materiais utilizados
O ensaio na chama é utilizado para identificar elementos químicos metálicos presentes em uma amostra. Para realizar esse ensaio, é necessário utilizar alguns materiais, como:
1. Lamparina ou bico de Bunsen: é utilizado para gerar a chama que será usada no teste.
2. Amostra para ensaio: é a amostra contendo o elemento químico a ser identificado.
3. HCl ou ácido clorídrico: pode ser utilizado para tratar a amostra, caso ela esteja presente em uma matriz orgânica.
4. Fio de platina: é utilizado para suportar a amostra a ser analisada.
5. Solução salina: pode ser necessário para umidificar o fio de platina.
6. Tabela de cores da chama: é utilizada para identificar o elemento químico presente na amostra, com base na cor da chama que foi gerada.
7. Luvas de proteção: são necessárias para evitar queimaduras quando manipulando a lamparina ou bico de Bunsen.
8. Óculos de segurança: é importante para proteger os olhos durante a utilização da chama.
3. Identificar a coloração formada pelos cátions metálicos
A coloração formada pelos cátions metálicos pode variar dependendo do metal e das condições do composto. Alguns cátions metálicos produzem soluções incolores ou incolores pálidas, enquanto outros podem produzir soluções coloridas. Por exemplo:
· Cátions metálicos incolores/pálidos: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+
· Cátions metálicos coloridos: Cu2+ (azul), Fe3+ (amarelo/alaranjado), Co2+ (rosa), Ni2+ (verde), Cr3+ (verde/amarelo)
Alguns cátions metálicos também formam compostos com cores mais específicas, como o íon permanganato (MnO4-) que é violeta, o íon cromato (CrO42-) que é amarelo e o íon dicromato (Cr2O72-) que é laranja.
	
	TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DAS FAIXAS DE PH
	
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula.
O pH é uma medida que indica a acidez ou basicidade de uma solução, sendo determinado pela concentração de íons H+ (ácidos) ou OH- (básicos) na solução. A escala de pH varia de 0 a 14, onde 7 é considerado neutro, abaixo de 7 é ácido e acima de 7 é básico.
Para identificar as faixas de pH, é necessário utilizar indicadores ácido- base, que são substâncias que mudam de cor em diferentes valores de pH. Alguns exemplos de indicadores são: fenolftaleína, metil vermelho, azul de bromotimol, entre outros.
A faixa de pH onde ocorrem as mudanças de cor do indicador é chamada de ponto de viragem. Por exemplo, a fenolftaleína é incolor em soluções ácidas, mas adquire uma cor rósea em soluções básicas. O ponto de viragem da fenolftaleína é em torno de 8,2 a 10.
Outro exemplo é o indicador metil vermelho, que é vermelho em soluções ácidas e amarelo em soluções básicas, com ponto de viragem em torno de 4,8 a 6. Já o azul de bromotimol é amarelo em soluções ácidas e azul em soluções básicas, com ponto de viragem em torno de 6 a 7,6.
Conhecendo as faixas de pH e os pontos de viragem dos indicadores, é possível identificar a acidez ou basicidade de uma solução por meio da mudança de cor do indicador. Por exemplo, se uma solução de pH desconhecido ficar vermelha ao adicionar metil vermelho, isso indica que a solução é ácida, pois o ponto de viragem do metil vermelho é abaixo do pH neutral (7).
2. Materiais utilizados
Alguns materiais utilizados na identificação das faixas de pH são:
· Indicadores de pH: substâncias que mudam de cor conforme o pH do meio. Podem ser líquidos ou em pó.
· Papel indicador de pH: tira de papel saturada com um indicador de pH sensível, como o papel tornassol ou o papel de pH universal.
· Eletrodo de pH: dispositivo que converte o potencial de hidrogênio do meio em valores de pH. Utilizado em equipamentos como o pHmetro.
· Soluções-tampão: soluções que mantêm o pH constante mesmo que haja adição de ácidos ou bases.
· Ácidos e bases padrão: substâncias de conhecida concentração e pH utilizadas para calibrar equipamentos e verificar a precisão das medições.
· Matraz ou béquer: recipientes utilizados para preparar soluções e realizar testes de pH.
· Pipetas e buretas: instrumentos utilizados para medir volumes exatos de soluções ácidas e básicas.
· Água destilada: utilizada na preparação de soluções e para limpeza dos materiais utilizados.
Esses materiais são essenciais para a identificação e análise de soluções com diferentes níveis de acidez e basicidade. A escolha dos materiais a
serem utilizados depende do tipo de análise que será realizada e da precisão e exatidão necessárias nos resultados obtidos.
3. Relacione e identifique as faixas de resposta de cores dos indicadores de acordo com o que for utilizado
Alguns indicadores de pH comuns e suas faixas de resposta de cores são:
· Papel de tornassol vermelho: faixa de resposta de cores entre vermelho (ácido) e azul (base).
· Fenolftaleína: faixa de resposta de cores entre incolor (ácido) e rosa (base).
· Metil orange: faixa de resposta de cores entre vermelho (ácido) e amarelo (base).
· Bromotimol blue: faixa de resposta de cores entre amarelo (ácido) e azul (base).
Essas são apenas algumas das opções disponíveis de indicadores de pH e suas respectivas faixas de resposta de cores. É importante selecionar o indicador de pH apropriado para a solução que está sendo testada e seguir as instruções do fabricante para interpretar adequadamente as cores exibidas.
	
	TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DE ÂNIONS ANÁLISE POR VIA ÚMIDA
	
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula.
A análise por via úmida é uma técnica utilizada para detectar a presença de íons em uma solução. No caso da identificação de ânions, é possível utilizar reagentes específicos que reagem de forma característica com cada tipo de ânion, gerando produtos de reação que indicam a sua presença.
Os ânions mais comuns encontrados em análises por via úmida são cloreto, brometo, iodeto, sulfato, carbonato e nitrito. Cada um desses ânions pode ser identificado por meio de reagentes específicos que geram produtos de reação característicos.
O cloreto pode ser identificado pela adição de nitrato de prata (AgNO3) à solução, gerando um precipitado branco de cloreto de prata (AgCl). O brometo também reage com o nitrato de prata, gerando um precipitado
amarelo de brometo de prata (AgBr). Já o iodeto produz um precipitado marrom-avermelhado de iodeto de prata (AgI).
Para a identificação de sulfato, é possível utilizar o reagente de BaCl2, que gera um precipitado branco de sulfato de bário (BaSO4). O carbonato, por sua vez, produz efervescência (liberação de gás carbônico) ao ser adicionado ácido clorídrico (HCl) à solução. Já o nitrito pode ser identificado pela adição de solução de nitrato de prata (AgNO3) e solução de sulfanilamida, formando um complexo intensamente colorido.
Dessa forma, a técnica de análise por via úmida é uma ferramenta bastante útil para identificar a presença de ânions em soluções e caracterizá-los por meio de reações químicas específicas. A sua utilização é amplamente difundida em laboratórios de análise química e na indústria química em geral.
2. Materiais utilizados
Os materiais utilizados na identificaçãode ânions por análise por via úmida variam de acordo com o tipo de ânion que se deseja identificar e também com a técnica empregada. No entanto, alguns dos materiais mais comumente utilizados incluem:
· Nitrato de prata (AgNO3)
· Cloreto de bário (BaCl2)
· Solução de ácido clorídrico (HCl)
· Sulfanilamida
· Sulfato de sódio anidro (Na2SO4)
· Ácido sulfúrico (H2SO4)
· Ácido nítrico (HNO3)
· Ácido clorídrico concentrado (HCl concentrado)
· Água destilada
Também podem ser utilizados materiais como pipetas, buretas, balões volumétricos, béqueres, tubos de ensaio e funis de separação para realizar as diferentes etapas da análise. Além disso, é importante contar com equipamentos de proteção individual, como luvas, óculos de proteção e jalecos, para garantir a segurança do analista durante a manipulação de produtos químicos.
3. Identifique os íons cloretos, sulfato, nitrito e nitrato de acordo com o que formam e qual método qualitativo que eles são identificáveis
Os íons cloretos podem ser identificados pela formação de um precipitado branco ao adicionar nitrato de prata (AgNO3) em solução aquosa. Esse método é conhecido como teste de cloreto ou teste de precipitação.
Os íons sulfato podem ser identificados pela formação de um precipitado branco ao adicionar cloreto de bário (BaCl2) em solução aquosa. Esse método é conhecido como teste de sulfato ou teste de precipitação.
Os íons nitrito podem ser identificados pela formação de um complexo rosa-avermelhado com o reagente de Griess (sulfanilamida e N-(1- naftil)etilendiamina) em meio ácido. Esse método é conhecido como teste de nitrito ou teste de coloração.
Os íons nitrato não são facilmente identificáveis por análise por via úmida, mas podem ser identificados por métodos instrumentais como cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) ou espectroscopia de massa (MS).
 (
TEMA
 
DE
 
AULA:
 
IDENTIFICAÇÃO
 
DOS
 
CÁTIONS
 
DOS
 
GRUPOS
 
II
 
E
 
III
ANÁLISE
 
POR
 
VIA
 
ÚMIDA
)
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula.
Introdução:
Os cátions dos grupos II e III são metais alcalinoterrosos e metais de transição, respectivamente, que podem ser identificados por meio de análise química. A análise por via úmida é uma técnica utilizada para identificar compostos químicos através da reação com reagentes específicos em meio aquoso. Nesta técnica, os cátions são separados em
grupos distintos e submetidos a reações específicas para obter-se a identificação dos mesmos.
Procedimento experimental:
1. Coleta e preparação da amostra: A amostra contendo os cátions dos grupos II e III é dissolvida em água destilada e filtrada para remover quaisquer partículas sólidas.
2. Preparação dos reagentes: São preparados reagentes específicos para a identificação dos cátions dos grupos II e III.
3. Separação dos grupos: Os cátions são separados em dois grupos distintos através da adição de hidróxido de amônio em meio aquoso. Os cátions do grupo II formam precipitado com hidróxido de amônio, enquanto os cátions do grupo III permanecem em solução.
4. Testes para identificação dos cátions do grupo II: Os cátions do grupo II podem ser identificados através de testes específicos, como o teste da chama, teste do sulfato de magnésio e teste de cálcio livre.
5. Testes para identificação dos cátions do grupo III: Os cátions do grupo III podem ser identificados através de testes específicos, como o teste de solubilidade com hidróxido de amônio, teste do nitrito de prata e teste do ácido oxálico.
Conclusão:
A análise por via úmida é uma técnica eficaz para a identificação dos cátions dos grupos II e III. Através da separação dos cátions em grupos distintos e da realização de testes específicos, é possível identificar os metais presentes na amostra química e obter informações valiosas sobre sua composição. É importante destacar que, para a realização efetiva deste tipo de análise, é necessário seguir rigorosamente o procedimento experimental e utilizar reagentes de alta qualidade.
2. Materiais utilizados
Os materiais utilizados na identificação dos cátions dos grupos II e III por via úmida incluem:
1. Soluções de reagentes químicos: soluções de ácidos, bases, sais e reagentes específicos para cada grupo de cátions. Exemplo: solução de sulfato de sódio (Na2SO4) para precipitação do grupo II e solução de hidróxido de amônio (NH4OH) para precipitação do grupo III.
2. Tubos de ensaio: utilizados para misturar as amostras e os reagentes químicos e fazer as observações.
3. Pipetas: utilizadas para medir precisamente as quantidades dos reagentes a serem adicionados às amostras.
4. Vidro de relógio: utilizado para efetuar a evaporação de soluções e para secar as amostras.
5. Proveta: utilizada para medir com precisão o volume das soluções.
6. Bico de bunsen: utilizado para aquecer as soluções e realizar as reações.
7. Papel de filtro: utilizado para separar as substâncias sólidas em suspensão nas soluções.
8. Espátula: utilizada para retirar pequenas quantidades de substâncias sólidas.
9. Água destilada: utilizada para dissolver e diluir as amostras e soluções.
10. Solução neutralizante: utilizada para ajustar o pH das soluções.
11. 5 ml sulfato de cobre 0,25m 5 ml sulfato de cádmio 0,25m 5 ml sulfato de ferro 95m
Objetivo:
Identificar os cátions dos grupos ll e lll. Cálions, Cu, Cd, Fé
3. Identifique os cátions dos grupos II e III aplicados e por qual método qualitativo eles foram identificáveis
Os cátions dos grupos II são: Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺ e Ba²⁺. Eles são identificados pelo método da separação dos cátions em grupos, seguido de testes específicos para cada grupo.
Os cátions do grupo III são: Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺ e Mn²⁺. Eles são identificados pelo método da separação dos cátions em grupos, seguido de testes específicos para cada grupo. Nesse grupo, normalmente é utilizado o reagente de Schweizer, que é uma mistura de soluções de NaOH, Na₂SO₄, EDTA e KCN, que permite a formação de complexos com cada um dos cátions desse grupo.
 (
TEMA
 
DE
 
AULA:
 
IDENTIFICAÇÃO
 
DOS
 
CÁTIONS
 
DOS
 
GRUPOS
 
IV
 
E
 
V
ANÁLISE
 
POR
 
VIA
 
ÚMIDA
)
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre a prática abordada em aula.
A identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve diversas etapas de teste químico, que permitem determinar a presença ou ausência de íons específicos.
Grupo IV: Nesse grupo, os cátions presentes são Sn²+, Sn⁴+, Pb²+ e Hg²+. A primeira etapa é separar esses cátions das outras substâncias presentes na amostra. Isso pode ser feito por meio de reações químicas específicas, como a adição de sulfetos ou carbonatos, que formam precipitados insolúveis com esses cátions.
Após a separação dos cátions, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes:
· Teste de chama: permite identificar o íon Sn²+ pela coloração amarela- verde que emite na chama.
· Reação com sulfeto de amônio: forma um precipitado negro com o íon Pb²+.
· Adição de ácido clorídrico e ferrocianeto de potássio: forma um precipitado branco-acinzentado com o íon Sn⁴+.
· Reação com cloreto estanoso: forma um precipitado metálico com o íon Hg²+.
Grupo V: Nesse grupo, os cátions presentes são Bi³+, Sb³+ e As³+. A separação dos cátions pode ser feita pela adição de hidróxido de sódio, que forma precipitados insolúveis com esses íons.
Após a separação, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes:
· Reação com ácido clorídrico e cloreto de estanoso: forma um precipitado negro com o íon Bi³+.
· Reação com ácido clorídrico e iodeto de potássio: forma um precipitado amarelo com o íon Sb³+.
· Reação com sulfato de cobre e hidróxido de sódio: forma um precipitado verde-azulado com o íon As³+.
Em resumo, a identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve a separação dos cátions e a realização de testes químicos específicos para cada íon, que permitem a sua identificação individual.
2. Materiais utilizados
A identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve diversas etapas de teste químico,que permitem determinar a presença ou ausência de íons específicos.
Grupo IV: Nesse grupo, os cátions presentes são Sn²+, Sn⁴+, Pb²+ e Hg²+. A primeira etapa é separar esses cátions das outras substâncias presentes na amostra. Isso pode ser feito por meio de reações químicas específicas, como a adição de sulfetos ou carbonatos, que formam precipitados insolúveis com esses cátions.
Após a separação dos cátions, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes:
· Teste de chama: permite identificar o íon Sn²+ pela coloração amarela- verde que emite na chama.
· Reação com sulfeto de amônio: forma um precipitado negro com o íon Pb²+.
· Adição de ácido clorídrico e ferrocianeto de potássio: forma um precipitado branco-acinzentado com o íon Sn⁴+.
· Reação com cloreto estanoso: forma um precipitado metálico com o íon Hg²+.
Grupo V: Nesse grupo, os cátions presentes são Bi³+, Sb³+ e As³+. A separação dos cátions pode ser feita pela adição de hidróxido de sódio, que forma precipitados insolúveis com esses íons.
Após a separação, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes:
· Reação com ácido clorídrico e cloreto de estanoso: forma um precipitado negro com o íon Bi³+.
· Reação com ácido clorídrico e iodeto de potássio: forma um precipitado amarelo com o íon Sb³+.
· Reação com sulfato de cobre e hidróxido de sódio: forma um precipitado verde-azulado com o íon As³+.
Em resumo, a identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve a separação dos cátions e a realização de testes químicos específicos para cada íon, que permitem a sua identificação individual.
3. Identifique os cátions dos grupos IV e V aplicados e por qual método qualitativo eles foram identificáveis
Grupo IV:
· Cátions do grupo IV são o Pb2+ (chumbo) e o Hg2+ (mercúrio II), que podem ser identificados pela precipitação com sulfeto de hidrogênio (H2S) em meio ácido. O Hg2+ também pode ser identificado pela formação de um amalgama com zinco, seguida de aquecimento e liberação do Hg metálico.
Grupo V:
· Cátions do grupo V são o Cu2+ (cobre II), o Bi3+ (bismuto III) e o Cd2+ (cádmio), que podem ser identificados pelo método da sulfidação, ou seja, pela adição de sulfeto de hidrogênio em meio ácido. O Cu2+ forma um precipitado preto de sulfeto de cobre (CuS), o Bi3+ forma um precipitado escuro de sulfeto de bismuto (Bi2S3) e o Cd2+ forma um precipitado amarelo de sulfeto de cádmio (CdS).
 (
TEMA DE AULA: 
REAÇÃO DE
 
COMPLEXAÇÃO
)
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre o tema abordado em aula
A reação de complexação ocorre quando um ou mais íons ou moléculas se ligam a uma espécie química central, formando um composto chamado de complexo. Esse processo pode ocorrer tanto em solução aquosa quanto em meio sólido.
Um exemplo comum de reação de complexação é a formação de complexos metálicos, como o complexo de íons de cobre com amônia. Nessa reação, o íon de cobre se liga à amônia, formando um composto com uma estrutura tridimensional característica.
A formação desses complexos pode ter diversas aplicações em química, tais como a separação de metais em minérios, a síntese de compostos químicos complexos e a análise de amostras em laboratórios químicos.
Algumas características importantes dos complexos incluem a estabilidade, a solubilidade e a coloração. A estabilidade está relacionada
com a força das interações entre os íons ou moléculas do complexo, enquanto a solubilidade pode ser afetada por fatores como a polaridade e a acidez do meio.
A coloração dos complexos é devido à absorção ou emissão de luz pela espécie central, e pode ser utilizada para identificar a presença de determinados metais em amostras químicas. Por exemplo, o complexo de íons de cobre com amônia é azul, enquanto o complexo de íons de ferro com tiocianato é vermelho.
Em resumo, a reação de complexação é um processo químico importante que pode ter diversas aplicações em química, e envolve a formação de complexos por meio da ligação de íons ou moléculas a uma espécie química central.
2. Materiais utilizados.
A reação de complexação é um processo que ocorre quando íons de metais formam complexos com moléculas orgânicas ou íons ligantes. Os materiais utilizados na reação de complexação incluem:
· Metais: os metais mais comuns utilizados são os de transição, como ferro, cobalto, níquel, cobre, zinco, platina, ouro, entre outros. Eles formam íons metálicos que são capazes de se ligar a moléculas orgânicas ou íons ligantes.
· Ligantes: são as moléculas orgânicas ou íons que se ligam aos metais para formar os complexos. Os ligantes mais comuns incluem aminoácidos, ácidos carboxílicos, bases nitrogenadas, fosfatos, éteres, entre outros.
· Solventes: a maioria das reações de complexação ocorre em solução, portanto, o solvente é um material importante na reação. Os solventes mais comuns incluem a água, álcool, éter, acetona, clorofórmio, entre outros.
· Ácidos e bases: podem ser utilizados para ajustar o pH da solução, que afeta a formação dos complexos. Ácidos podem ser utilizados para deslocar ligantes de um complexo, enquanto as bases são utilizadas para adicionar novos ligantes.
· Indicadores: são utilizados para monitorar a formação dos complexos, como a mudança de cor ou a formação de precipitados. Alguns exemplos de indicadores utilizados incluem fenolftaleína, edta, phe, entre outros.
A escolha dos materiais utilizados em uma reação de complexação dependerá das propriedades dos metais e ligantes envolvidos, bem como das condições da reação, como a temperatura, pressão e pH.
3. Relate a formação de complexos coloridos e suas modificações de cor em ambientes de pH distintos
A formação de complexos coloridos envolve a interação de um íon metálico com um ligante, ou espécie química que interage com o íon metálico. Essa interação pode ocorrer em diferentes ambientes de pH, o que pode levar a modificações na cor do complexo.
Em soluções ácidas ou neutras, íons metálicos com carga positiva geralmente estão associados a ligantes neutros ou ligeiramente carregados negativamente. Nesses ambientes, a presença de ligantes de alta energia, ou que sejam capazes de doar pares de elétrons, pode induzir a formação de complexos coloridos. Exemplos de ligantes com essas propriedades incluem água, clorofila ou porfirinas.
Em soluções alcalinas, por outro lado, os íons metálicos geralmente se associam a ligantes com carga negativa. Em ambientes com pH elevado, esses ligantes podem adquirir características de bases de Lewis, ou seja, espécies químicas capazes de receber pares de elétrons. Nesses casos, a formação de complexos depende das propriedades do íon metálico e dos ligantes envolvidos, assim como da sua concentração.
Em qualquer caso, a modificação da cor dos complexos é resultado das interações eletrônicas entre íon metálico e ligante, que podem gerar diferentes transições eletrônicas em comprimentos de onda específicos. Por isso, a cor de um complexo pode variar de acordo com a natureza e concentração do ligante, a carga do íon metálico, e o pH da solução em que o complexo se encontra.
 (
TEMA DE AULA: 
REAÇÃO DE
 
PRECIPITAÇÃO
)
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre o tema abordado em aula
A reação de precipitação é um tipo de reação química que ocorre quando dois reagentes solúveis são misturados e reagem para produzir um sólido insolúvel, chamado precipitado. A formação do precipitado é indicada pela turbidez ou pela formação de um sedimento no fundo do recipiente. As reações de precipitação são amplamente utilizadas em química analítica e em processos de purificação e separação de substâncias.
Um exemplo comum de reação de precipitação é a reação entre sulfato de cobre (CuSO4) e carbonato de sódio (Na2CO3), que produz um precipitado de carbonato de cobre (CuCO3):
CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3 + Na2SO4
Outro exemplo é a reação entre cloreto de chumbo (PbCl2) e sulfato de sódio (Na2SO4), que produz um precipitado de sulfato de chumbo (PbSO4):
PbCl2 + Na2SO4 → PbSO4 + 2NaCl
As reações de precipitação são importantesna análise química para a identificação de íons em solução e também podem ser utilizadas em processos de tratamento de água para remover íons indesejados. No entanto, é importante ter cuidado ao manipular substâncias tóxicas que podem estar envolvidas em reações de precipitação.
2. Materiais utilizados.
Na reação de precipitação são utilizados reagentes que formam insolúveis (ou pouco solúveis) no meio aquoso. Os materiais mais comuns utilizados nesse tipo de reação são:
Objetivo :
Observar a reação de precipitação, realizar cálculos estequiométricos, reagentes limitantes e excesso, calcular o rendimento da reação.
· Cloreto de prata (AgCl)
· Cloreto de bário (BaCl2)
· Carbonato de cálcio (CaCO3)
· Sulfato de cobre (CuSO4)
· Nitrato de chumbo (Pb(NO3)2)
· Sulfato de zinco (ZnSO4)
· Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
· Hidróxido de sódio (NaOH)
· Ácido clorídrico (HCl)
· Ácido sulfúrico (H2SO4)
· Ácido nítrico (HNO3)
· Ácido acético (CH3COOH)
· 100 ml solução de cromato de potássio 0,04 m
· 50 ml de solução de cloreto de bário 0,06 m (bacla)
· papel de filtro – filtração simples
· balança analítica; estufa 150°c
Esses materiais são comumente utilizados em laboratórios de química para demonstrar reações de precipitação através da mistura de dois solutos em solução aquosa. A partir dessa mistura, ocorre a formação de um sólido insolúvel, que é conhecido como precipitado.
3. Realizar os cálculos estequiométricos da	reação	e	calcular seu rendimento
Para realizar os cálculos estequiométricos e calcular o rendimento de uma reação de precipitação, é necessário conhecer as quantidades de reagentes utilizados e de produto formado.
Considere a seguinte reação de precipitação:
AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
Suponha que foram utilizados 25 mL de uma solução de AgNO3 0,1 M e 50 mL de uma solução de NaCl 0,2 M para formar AgCl(s).
Passo 1: Escrever a equação da reação balanceada
A equação da reação já está balanceada no enunciado.
Passo 2: Calcular as quantidades de reagentes utilizados AgNO3(aq):
· C = 0,1 mol/L
- V = 25 mL = 0,025 L n(AgNO3) = C x V n(AgNO3) = 0,1 x 0,025 n(AgNO3) = 0,0025 mol
NaCl(aq):
· C = 0,2 mol/L
- V = 50 mL = 0,05 L
n(NaCl) = C x V n(NaCl) = 0,2 x 0,05
n(NaCl) = 0,01 mol
Passo 3: Identificar o limitante da reação
Para identificar o limitante da reação, é necessário comparar as quantidades de reagentes utilizadas com as proporções estequiométricas indicadas pela equação da reação.
AgNO3(aq):NaCl(aq) = 1:1 (proporção estequiométrica)
Como a quantidade de NaCl utilizada é maior do que a quantidade de AgNO3, o AgNO3 é o reagente limitante da reação.
Passo 4: Calcular a quantidade de produto formado
A partir da proporção estequiométrica, sabe-se que 1 mol de AgNO3 forma 1 mol de AgCl.
n(AgCl) = n(AgNO3) n(AgCl) = 0,0025 mol
Passo 5: Calcular o rendimento da reação
O rendimento da reação é a porcentagem da quantidade de produto obtida em relação à quantidade máxima teórica (considerando que a reação ocorresse sem perdas).
Para calcular o rendimento, é necessário conhecer a massa molar do AgCl:
AgCl: MM = 143,32 g/mol
m(AgCl) = n(AgCl) x MM m(AgCl) = 0,0025 x 143,32 m(AgCl) = 0,3583 g
Suponha que a pesagem do produto final tenha resultado em 0,3212 g. rendimento = (m(AgCl) obtido / m(AgCl) teórico) x 100%
rendimento = (0,3212 / 0,3583) x 100%
rendimento = 89,7%
Portanto, o rendimento da reação de precipitação foi de aproximadamente 89,7%.
 (
TEMA
 
DE
 
AULA: 
IDENTIFICAÇÃO
 
E
 
SEPARAÇÃO
 
DOS
 
CÁTIONS
 
GRUPO
 
I
)
RELATÓRIO:
1. Resumo sobre o tema abordado em aula
Os cátions do grupo I são aqueles que formam precipitados insolúveis com o hidróxido de sódio (NaOH) nas condições normais de temperatura e pressão. Eles incluem os seguintes íons:
· Cátion lítio (Li + );
· Cátion sódio (Na + );
· Cátion potássio (K + );
· Cátion amônio (NH 4 + ).
Os cátions do grupo I podem ser identificados e separados por meio de testes de análise química qualitativa. Uma sequência comum de testes é a seguinte:
1. Acidificação com ácido clorídrico diluído (HCl): O objetivo deste teste é acidificar a amostra para que os íons OH- sejam protonados (H2O + H + → H3O + ), o que impede a formação de precipitados com os cátions do grupo II.
2. Adição de hidróxido de sódio (NaOH) em excesso: Adiciona-se uma solução de NaOH concentrada à amostra acidificada até que o pH seja
elevado a cerca de 10. Isso faz com que os cátions do grupo I formem precipitados insolúveis de hidróxido, o que permite sua identificação.
3. Adição de sulfato de amônio (NH4)2SO4: Este teste é utilizado para separar o cátion amônio (NH4 +) dos demais cátions do grupo I. O sulfato de amônio, quando adicionado à solução contendo os cátions do grupo I, forma um precipitado de sulfato de amônio, que arrasta consigo o cátion amônio.
4. Aquecimento: Este teste serve para confirmar a presença do cátion amônio. Ao aquecer o precipitado de sulfato de amônio, o cátion amônio é liberado na forma de amônia (NH3), que pode ser identificada pelo seu odor característico.
2. Materiais utilizados.
Os cátions do grupo I são aqueles que formam precipitados insolúveis com o hidróxido de sódio (NaOH) nas condições normais de temperatura e pressão. Eles incluem os seguintes íons:
· Cátion lítio (Li + );
· Cátion sódio (Na + );
· Cátion potássio (K + );
· Cátion amônio (NH 4 + ).
Os cátions do grupo I podem ser identificados e separados por meio de testes de análise química qualitativa. Uma sequência comum de testes é a seguinte:
1. Acidificação com ácido clorídrico diluído (HCl): O objetivo deste teste é acidificar a amostra para que os íons OH- sejam protonados (H2O + H + → H3O + ), o que impede a formação de precipitados com os cátions do grupo II.
2. Adição de hidróxido de sódio (NaOH) em excesso: Adiciona-se uma solução de NaOH concentrada à amostra acidificada até que o pH seja elevado a cerca de 10. Isso faz com que os cátions do grupo I formem precipitados insolúveis de hidróxido, o que permite sua identificação.
3. Adição de sulfato de amônio (NH4)2SO4: Este teste é utilizado para separar o cátion amônio (NH4 +) dos demais cátions do grupo I. O sulfato de amônio, quando adicionado à solução contendo os cátions do grupo I, forma um precipitado de sulfato de amônio, que arrasta consigo o cátion amônio.
Aquecimento: Este teste serve para confirmar a presença do cátion amônio. Ao aquecer o precipitado de sulfato de amônio, o cátion amônio é
liberado na forma de amônia (NH3), que pode ser identificada pelo seu odor característico.
3. Descrever o método qualitativo para identificação dos cátions do grupo I
O método qualitativo para identificação dos cátions do grupo I é realizado de forma sistemática utilizando reagentes químicos específicos. Ele é baseado na capacidade dos cátions do grupo I formarem precipitados insolúveis quando reagem com determinados reagentes.
Para iniciar o procedimento, é necessário uma amostra contendo os cátions do grupo I em solução aquosa. A partir daí, é realizada a adição do reagente específico para cada cátion e feita a observação da formação do precipitado, que indicará a presença do cátion em questão.
O primeiro reagente adicionado é o ácido clorídrico (HCl) diluído, que leva à formação de um precipitado branco de cloreto de prata (AgCl) em presença de cátions de prata (Ag+).
O segundo reagente é o ácido sulfúrico (H2SO4) diluído, que leva à formação de um precipitado branco de sulfato de bário (BaSO4) em presença de cátions de bário (Ba2+).
O terceiro reagente é o hidróxido de sódio (NaOH) diluído, que leva à formação de um precipitado branco de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) em presença de cátions de cálcio (Ca2+).
Por fim, o quarto reagente é o hidróxido de amônio (NH4OH) diluído, que leva à formação de um precipitado branco de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) em presença de cátions de magnésio (Mg2+).
Caso algum precipitado seja formado, uma confirmação das observações é feita por meio de testes específicos, como a chama de ensaio para identificação do cátion pratae testes de solubilidade para confirmar a presença dos outros cátions.
O método qualitativo para identificação dos cátions do Grupo I é útil em análises químicas, permitindo a identificação dos cátions de forma sistemática e precisa.
REFERÊNCIAS:
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