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GABARITO - Questionário - aula prática L6 1) R.: A solução ácida pode ocasionar a perda de alguns ânions que são bases conjugadas de ácidos fracos, como por exemplo, o NO2 -, S2- e CO3 2- que sofrem hidrólise facilmente produzindo as espécies HNO2(aq), HS- (aq), HCO2 - (aq), H2CO3(aq) ou os gases H2S(g) e CO2(g) em certas condições. 2) R.: A identificação do íon NH4 + é a partir da adição de base forte como NaOH seguido de aquecimento, fornecendo o gás amônia NH3(g). que será identificado por um papel tornassol que mudará de cor ao entrar em contato com o vapor do gás. NH4 + (aq) + OH- (aq) → NH3(g) + H2O(l) A identificação de NO2 - será realizado pela adição de H2SO4 diluído, que após aquecimento haverá despreendimendo do gás NO(g) de cor marrom. NO2 - (aq) + H+ (aq) → HNO2(aq) Sob aquecimento: HNO2(aq) → NO2(g) + NO(g) + H2O(l) Após a identificação do íon nitrito, é necessária sua eliminação para que ele não interfira na identificação de nitrato através da adição de (NH4)SO4 ou NH4Cl com aquecimento da solução. NO2 - (aq) + NH4 + (aq) → N2(g) + 2 H2O(l) A identificação do S2- é realizada pela adição de ácido e observação da presença de H2S através de um papel umedecido com solução de Cd(NO3)2 que provocará a precipitação de CdS (mancha amarela) na superfície deste papel. S2- (aq) + 2H+ (aq) → H2S(g) H2S(g) + Cd2+ (aq) → CdS(s) A identificação de NO3 - é realizada através da reação com sulfato ferroso (prova do anel). Adiciona-se H2SO4 diluído e FeSO4 à solução da amostra, inclina-se o tubo lentamente, escorrendo pela parede do tubo H2SO4 concentrado. Observa-se a formação de um anel marrom entre as fases da solução, característico do complexo de ferro formado. 3Fe2+ (aq) + 4H+ (aq) + NO3 - (aq) → 3Fe3+ (aq) + NO(aq) + 2 H2O(l) 3Fe3+ (aq) + NO(aq) → [Fe(NO)]2+ (aq) A identificação do NO3 - também pode ser realizada através da redução em meio alcalino com Zn em pó, mas deve ser realizada após a eliminação de NO2 - e NH4 + pois são interferentes. 4Zn(s) + NO3 - (aq) + 6H2O(l) + 7OH- (aq) → 4 [Zn(OH)4]2- (aq) + NH3(g) a. O que pode acontecer com os íons se a mistura for aquecida? Haverá uma reação de decomposição entre os íons NH4 + e NO2 - NH4 + + NO2 - → N2(g) + 2 H2O(l) b. O que pode acontecer com os íons se a amostra for tratada com ácido forte? Haverá interações entre os íons NO3 - e S2- S2- (aq) + 2NO3 - (aq) + 4H+ (aq) → 2NO2(g) + 2 H2O(l) + S(s) 3) R.: A amostra deverá ser separada em quatro alíquotas iguais para a reação de identificação de cada ânion. Alíquota 1 SO4 2- - para a identificação de SO4 2- deve-se adicionar Ba(NO3)2 para precipitação do BaSO4 Ba2+ + SO4 2- ↔ BaSO4(s) Alíquota 2 CO3 2- - para a identificação do CO3 2- será através da detecção do CO2(g) com solução de carbonato e fenolftaleína CO3 2- + 2H+ (aq) → CO2(g) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq) CO3 2- + H2O(l) → HCO3 - (aq) + OH- (aq) + fenolftaleína (pH>10 fica rosa) Reação que confere a perda da cor: H2CO3(aq) + OH- (aq) → HCO3 - (aq) + H2O(l) neste caso o pH<8 a solução ficará incolor pela produção do ácido Outra maneira de identificar o CO3 2- é através da reação com a água de barita CO3 2- + 2H+ (aq) → CO2(g) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq) H2CO3(aq) + Ba2+ (aq) + OH- (aq) ↔ BaCO3(s) + 2H2O(l) Alíquota 3 NO3 - - para a identificação do NO3 - é através da reação com sulfato ferroso 3Fe2+ (aq) + 4H+ (aq) + NO3 - (aq) → 3Fe3+ (aq) + NO(aq) + 2 H2O(l) 3Fe3+ (aq) + NO(aq) → [Fe(NO)]2+ (aq) Alíquota 4 Cl- - para a identificação do Cl- é através da reação de precipitação com AgNO3 Ag+ (aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s) 4) R.: a) Adiciona-se CaCl2 à solução fazendo com que o carbonato precipite e o bicarbonato continue em solução. Reação: Ca2+ + CO3 2- ↔ CaCO3(s) b) Realizar o teste com Ba2+. O sulfeto irá precipitar como BaSO4 e depois Cl- é identificado pela adição de AgNO3 para precipitar AgCl(s). Reações: Ba2+ + SO4 2- ↔ BaSO4(s) e Ag+ (aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s) c) CO3 2- precipita com Ca2+ e S2- precipita com Cd2+. Reações: Ca2+ + CO3 2- ↔ CaCO3(s) e Cd2+ + S2- ↔ CdS(s) d) NO3 - e NO2 - pode-se verificar o valor do pH das duas soluções. NO3 - o pH poderá estar ligeiramente ácido devido a solubilidade do CO2 atmosférico enquanto NO2 - o pH deverá estar alcalino pois ele é base conjugada de ácido fraco, portanto sofre hidrólise. e) Poderá testar Cl- com Ag+ e S2- com papel umedecido com solução de Cd2+. Reações: Ag+ (aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s) S2- (aq) + 2H+ (aq) → H2S(g) e H2S(g) + Cd2+ (aq) → CdS(s) 5) R.: Presentes CO3 2- (gás incolor) e Cl- (teste com Ag+). Ausente S2-, pois se estivesse presente liberaria um gás de odor característico em meio ácido. Indeterminado nenhum.