Material complementar Grupo Ba e Ca IQA 122

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<p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>1</p><p>Análise qualitativa de ânions - GRUPO BÁRIO E CÁLCIO</p><p>Pertencem ao grupo do Ba+2 e Ca+2 os ânions que precipitam com soluções de Ba(NO3)2 e</p><p>Ca(NO3)2 e são provenientes de ácidos fracos e por esse motivo precipitam em meio neutro</p><p>a levemente alcalino. Com exceção do ânion sulfato que é derivado de ácido sulfúrico.</p><p>Usando como exemplo o PO4</p><p>-3 é possível entender por que esses ânions não precipitam em</p><p>meio ácido</p><p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>2</p><p>Ensaios do caráter redox (fazer na placa de toque)</p><p>1) Colocar uma gota de solução de KMnO4 na placa de toque, acidificar o meio com H2SO4</p><p>(d) e adicionar uma gota de F-. Repetir o procedimento para os ânions SO4</p><p>-2,PO4</p><p>-3, AsO4</p><p>-3 e</p><p>C2O4</p><p>-2.</p><p>a) Para o ânion C2O4</p><p>-2 fazer o teste com KMnO4 também a quente em tubo de ensaio.</p><p>2) Colocar uma gota de solução de KI amidonado na placa de toque, acidificar o meio com</p><p>HCl (d) e adicionar uma gota de F-. Repetir o procedimento para os ânions SO4</p><p>-2, PO4</p><p>-3,</p><p>AsO4</p><p>-3 e C2O4</p><p>-2.</p><p>Figura 1. Resultados experimentais do ensaio de caráter REDOX.</p><p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>3</p><p>Tabela 1. Caráter redox dos ânions do Grupo Ba e Ca.</p><p>Ânion Caráter redox</p><p>Fluoreto (F-) Indiferente</p><p>Sulfato (SO4</p><p>-2) Indiferente</p><p>Fosfato (PO4</p><p>-3) Indiferente</p><p>Arseniato (AsO4</p><p>-3) Oxidante</p><p>Oxalato (C2O4</p><p>-2) Redutor</p><p>Ensaios do grupo (fazer no tubo de ensaio):</p><p>Adicionar 10 gotas da solução de cada ânion (F-, SO4</p><p>-2, PO4</p><p>-3, AsO4</p><p>-3 e C2O4</p><p>-2)</p><p>separadamente em 10 tubos de ensaio (cada ânion será colocado em 2 tubos de ensaio).</p><p>Alcalinizar levemente com NH4OH (d). Juntar algumas gotas das soluções de Ba(NO3)2 em</p><p>5 tubos e algumas gotas de Ca(NO3)2 nos outros 5 tubos, de forma que cada ânion seja testado</p><p>tanto com o Ba(NO3)2 como com o Ca(NO3)2. Aquecer e deixar repousar por um tempo.</p><p>Reações de precipitação com Ba+2</p><p>Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ F</p><p>-</p><p>(aq)</p><p>BaF</p><p>2(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ SO4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>BaSO4(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>3 Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ 2 PO4</p><p>-3</p><p>(aq</p><p>Ba3(PO4)2(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>3 Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ 2 AsO4</p><p>-3</p><p>(aq)</p><p>Ba3(AsO4)2(s) (precipitado branco)</p><p>Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ C2O4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>BaC2O4(s) (precipitado branco)</p><p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>4</p><p>Reações de precipitação com Ca+2</p><p>Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ F</p><p>-</p><p>(aq)</p><p>CaF</p><p>2(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ SO4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>CaSO4(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>3 Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ 2 PO4</p><p>-3</p><p>(aq</p><p>Ca3(PO4)2(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>3 Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ 2 AsO4</p><p>-3</p><p>(aq)</p><p>Ca3(AsO4)2(s) (precipitado branco)</p><p>Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ C2O4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>CaC2O4(s) (precipitado branco)</p><p>Ensaios específicos – identificação dos ânions (fazer no tubo de ensaio):</p><p>1) F-: Adicionar na placa de toque 1 gota de oxicloreto de zircônio (ZrOCl2), de alizarina-S</p><p>e de HCl (d). Depois adicionar 1 gota de solução de F-.</p><p>Figura 2. Resultado experimental do ensaio de identificação do íon fluoreto.</p><p>ZrOCl</p><p>2(aq)</p><p>+ Alizarina-S</p><p>(aq)</p><p>Zr-alizarina-S</p><p>(aq)</p><p>(laca vermelha)</p><p>3 Zr-Alizarina-S</p><p>(aq)</p><p>+ 18F</p><p>-</p><p>(aq)</p><p>3[ZrF</p><p>6</p><p>]</p><p>2-</p><p>(aq) + 3 Alizarina-S</p><p>(aq)</p><p>(alizarina-S livre é amarela)</p><p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>5</p><p>2) SO4</p><p>-2: Adicionar 5 gotas de solução de Ba(NO3)2 e 5 gotas de solução de SO4</p><p>2 a um tubo</p><p>de ensaio. Centrifugar e descartar o sobrenadante. Adicionar 15 gotas de HCl (c) e/ou HNO3</p><p>(c). Agitar e aquecer em banho-maria.</p><p>Ba</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ SO4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>BaSO4(s)</p><p>(precipitado branco)</p><p>3) PO4</p><p>-3: Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de solução de PO4</p><p>-3, HNO3 (c) e</p><p>(NH4)2MoO4, ambos em excesso. Agitar e aquecer em banho-maria a 40oC.</p><p>(precipitado amarelo)</p><p>4) AsO4</p><p>-3: Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de solução de AsO4</p><p>-3, HNO3 (c) e</p><p>(NH4)2MoO4, ambos em excesso. Agitar e aquecer em banho-maria a 100oC.</p><p>(precipitado amarelo)</p><p>5) AsO4</p><p>-3: Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de solução de AsO4</p><p>-3 e 5 gotas de solução</p><p>de AgNO3.</p><p>6) C2O4</p><p>-2: Adicionar em um tubo de ensaio 4 gotas de solução de C2O4</p><p>-2, 3 gotas de solução</p><p>de Ca(NO3)2 e agitar. Centrifugar o precipitado e separá-lo do sobrenadante.</p><p>PO</p><p>4</p><p>-3</p><p>(aq)+ 12(NH</p><p>4</p><p>)MoO</p><p>4(aq)</p><p>+ 24H(aq )</p><p>+</p><p>(NH</p><p>4</p><p>)</p><p>3</p><p>PO</p><p>4</p><p>.12MoO</p><p>3(s)</p><p>+ 21NH</p><p>4</p><p>+</p><p>(aq)+ 12H</p><p>2</p><p>O(aq)</p><p>3Ag</p><p>+</p><p>(aq)</p><p>+ AsO</p><p>4</p><p>3-</p><p>(aq)</p><p>Ag</p><p>3</p><p>AsO</p><p>4(s)</p><p>(precipitado castanho)</p><p>AsO</p><p>4</p><p>-3</p><p>(aq)+ 12(NH</p><p>4</p><p>)MoO</p><p>4(aq)</p><p>+ 24H(aq)</p><p>+</p><p>(NH</p><p>4</p><p>)</p><p>3</p><p>AsO</p><p>4</p><p>.12MoO</p><p>3(s)</p><p>+ 21NH</p><p>4</p><p>+</p><p>(aq)+ 12H</p><p>2</p><p>O(aq)</p><p>Departamento de Química Analítica</p><p>Química Analítica Experimental I – IQA 122</p><p>6</p><p>Ca</p><p>2+</p><p>(aq)</p><p>+ C2O4</p><p>-2</p><p>(aq)</p><p>CaC2O4 (s) (precipitado branco)</p><p>Ao precipitado adicionar 5 gotas de H2SO4 (d), 10 gotas de água destilada e aquecer em</p><p>banho-maria com agitação até a solubilização total do precipitado. Adicionar à solução</p><p>resultante, ainda quente, gota a gota de KMnO4 com agitação até que a solução permaneça</p><p>rosa. Se a solução permanecer rosa após a primeira gota significa que a solução está ausente</p><p>de oxalato (a descoloração da solução na primeira gota pode demorar até 30 segundos, as</p><p>seguintes são mais rápidas se o oxalato estiver presente).</p><p>2MnO4</p><p>-</p><p>(aq) + 5C2O4</p><p>2-</p><p>(aq) + 16H3O+</p><p>(aq) 2Mn2+</p><p>(aq) + 24H2O(l) + 10CO2(g)</p><p>(rosa) (incolor)</p>