Relatorio Análise dos Íons do Grupo I

Prévia do material em texto

FACULDADE DE ARACRUZ 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
TURMA “A” 
 
ANDERSON LUIZ GABURRO 
HUDSON CARMINATI 
RAMIRO PICOLI NIPPES 
THAÍSA FROSSARD COSLOP 
VANESSA DAL-BÓ 
PRÁTICA 2: ANÁLISE DOS ÍONS DO GRUPO I: Na+, K+ E NH4
+. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ARACRUZ 
2010 
 2 
ANDERSON LUIZ GABURRO 
HUDSON CARMINATI 
RAMIRO PICOLI NIPPES 
THAÍSA FROSSARD COSLOP 
VANESSA DAL-BÓ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 2: Análise dos Íons do Grupo I: Na+, K+ E NH4
+. 
 
Relatório Científico apresentado ao 
Departamento de Engenharia Química, 
como pré-requisito parcial de avaliação da 
disciplina de Química Analítica, do 3° 
período do curso de Engenharia Química da 
Faculdade de Aracruz. 
Professor Orientador: Moysés Ost Damm 
Martins 
ARACRUZ 
2010 
 
 3 
1 OBJETIVO 
 
Separar, qualitativamente, os cátions do grupo I e identificando-os através de 
reagentes específicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4 
2 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
2.1 REAÇÕES DOS ÍONS AMÔNIO (NH4
+), POTÁSSIO (K+) E SÓDIO (NA+) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema 1: Identificação dos cátions do grupo I. 
 
Na3CO(NO2)6 O,2 M 
HClO4 20% 
Agitar 
Centrifugar e separar 
o precipitado do 
sobrenadante. 
Coloração Amarela 
Presença de íons Na+ 
NaOH 4M 
Aquecer 
SOLUÇÃO PROBLEMA 
Presença de Amônia 
Resfriar e Adicionar: 
 CH3COOH 
 CH3COONa 
Precipitado Amarelo 
Presença de sais de 
amônio e/ou potássio 
Precipitado Branco e Cristalino 
Presença de K+ 
Sobrenadante 
Teste da Chama 
 5 
Através dos dados obtidos em laboratório e dos dados do esquema de 
identificação, ao adicionar NaOH (uma base forte) à solução problema, notou-
se que nada ocorreu de imediato. Com o aquecimento da solução alcalina, 
observou-se desprendimento de NH3. O gás é detectado através de um bastão 
de vidro umedecido com ácido clorídrico que, quando em contato com o vapor 
desprendido pela reação, permite constatar a presença de amônia devido a 
formação de fumos brancos que são micro-partículas de NH4Cl. Portanto é 
correto afirmar que a solução problema continha íons NH4
+ devido o mesmo ter 
se convertido em amônia. As reações envolvidas neste teste podem ser 
expressas pelas seguintes equações: 
 Conversão de íon amônio em amônia: 
NH4
+ + OH- NH3 + H2O 
 Formação do cloreto de amônio: 
HCl(g) + NH3(g) NH4Cl(s) 
Após o resfriamento da solução e adição de ácido acético e acetato de sódio 
(solução tampão, serviu para que o pH da solução não sofresse grandes 
variações), separou-se a solução em dois tubos de ensaio. Ao primeiro tubo 
adicionou-se cobaltonitrito de sódio, o qual o íon amônio forma com o mesmo 
um precipitado amarelo, (NH4)3[Co(NO2)6 ] , cujas características são idênticas 
ao formado com o íons potássio: 
3 NH4
+ + [Co(NO2)
3-
6 ] (NH4)3[Co(NO2)6 ](s) 
No outro tubo adicionou-se ácido perclórico agitando com um bastão de vidro. 
Os íons potássio em solução não muito diluída formam com o íon perclorato, 
um precipitado branco, cristalino, indicando a presença de potássio através do 
perclorato de potássio. Segue abaixo a reação: 
K+ + ClO4
- KClO4(s) 
Após centrifugar a solução. Retirou-se o sobrenadante e adicionou-se ao 
mesmo algumas gotas de ácido perclórico para garantir a precipitação 
quantitativa do potássio como perclorato de potássio. Logo após testou o 
sobrenadante a chama, obtendo uma coloração amarela. 
 6 
A coloração demonstra a presença de íons Na+. O fornecimento de calor faz 
com que os elétrons da última camada de valência absorvam esta energia 
passando para um nível energético mais elevado, produzindo um estado mais 
excitado, quando esse elétron excitado retorna a seu estado fundamental, 
emite certa quantidade de energia radiante, cujo comprimento de onda é 
característico do elemento e da mudança do nível eletrônico de energia. 
 
 
2.2 QUESTIONÁRIO DO GRUPO I 
 
2.2.1 Por que se coloca o íon NH4
+ entre os cátions do grupo I? Com qual 
cátion do grupo I o íon amônio é semelhante? Indique pelo menos uma 
reação do íon amônio, que não ocorre com os íons de metais alcalinos. 
R: Embora o íon amônio não seja um cátion metálico, seus sais possuem 
propriedades semelhantes às dos metais alcalinos e são geralmente incluídos 
neste grupo no esquema de análise qualitativa. Seus sais são de coloração 
branca e solúvel em água. No grupo 1 o íon amônio é semelhante ao íon 
potássio. 
Exemplo de reação do íon amônio que não ocorre com os íons de metais 
alcalinos: 
NH4
+ + NaOH NH3 + H2O 
 
2.2.2 Porque devemos remover os sais de amônio antes de fazer os testes 
para íon potássio? 
R: Íons amônio também reagem com cobaltonitrito formando um precipitado 
amarelo, (NH4)3[Co(NO2)6], de aparência idêntica ao do sal de potássio. Por 
isso, antes de se fazer este teste com o cobaltonitrito para identificar o 
potássio, deve-se eliminar qualquer traço de NH4
+ na amostra. No entanto não 
pode-se afirmar que o precipitado é formado pela presença de íons K+. 
 
 7 
2.2.3 Uma amostra desconhecida pode conter um ou mais dos seguintes 
compostos: NH4Cl, NaOH, KOH, K2Cr2O7. É dissolvida em água originando 
uma solução incolor, com odor ocre. Esta solução dá uma coloração 
violeta, que logo se extingue na chama do bico de Bunsen. Com essas 
informações, quais compostos estão presentes, ausentes ou 
indeterminados? 
R: Compostos presentes: KOH é identificado pelo teste de chama por possuir 
coloração violeta de curta duração. NH4Cl que é identificado pelo seu cheiro 
que apresenta um odor ocre, pelo fato do íon NH4
+ formar amônia. 
Compostos Ausentes: NaOH, o hidróxido de sódio umedecido no bastão 
metálico é levado ao bico de bunsen, produz uma cor amarela intensa que 
encobre toda a cor devido à qualquer outro íon presente na amostra. K2Cr2O7, 
dicromato produz uma solução de coloração vermelha-alaranjada. 
Diante das características dos íons afirma-se que está presente na solução o 
KOH, NH4Cl e ausente NaOH e K2Cr2O7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
3 CONCLUSÃO 
 
Sabe-se que como não existe um esquema ideal para análise qualitativa, de 
acordo com a qual cada íon seria caracterizado quando estivesse sozinho ou 
mesmo na presença de um grande número de outros íons, torna-se então 
necessário classificá-los em grupos baseando-se em algumas propriedades 
comuns a todos os íons de um determinado grupo. 
A prática enfoca reações envolvendo o grupo I, onde pode-se destacar as 
principais características dos elementos que o compõe e também separar e 
identificar íons diferentes existentes em uma solução. 
Vale destacar, que existem reagentes específicos e métodos qualitativos 
apropriados para identificação e diferenciação destes íons. Como pode ser 
observado no item 2.1. 
A remoção da amônia não se deu por completa devido ao pouco tempo em 
banho-maria, afetando o resultado de alguns experimentos posteriores. Como 
exemplo a reação com o cobaltonitrito de sódio, em que se obteve um 
precipitado esverdeado, este, com total remoção de amônia, seria amarelado. 
Para um melhor resultado a solução deveria ter ficado cerca de 40 a 50 
minutos em aquecimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
4 REFERÊNCIAS 
 
 
1. BACCAN, Nivaldo et. al. Introdução à Semimicroanálise Qualitativa. 
7. ed. Campinas: Unicamp, 1997. 
2. VOGEL, Arthur Israel. Química Analítica Qualitativa. 5. ed. São Paulo: 
Mestre Jou, 1981.