Química Analítica Qualitativa - Análise de cátions e ânions

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Fabíula Fruet, Laís da Cunha, Silvana Oliveira e Tailise dos Santos 
 
 
 
 
 
 
Relatório 1: Análise qualitativa de cátions e ânions; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cruz Alta ­ RS, 2016 
 
 
Aula Prática 01 ­ Análise Qualitativa de Cátions e ânions. 
 
1. Análise qualitativa de cátions (via seca​) 
 
­ O teste de chama é um procedimento usado para identificar a presença de alguns 
íons metálicos, baseado no espectro de emissão característico de cada elemento. O 
teste é baseado no fato de que quando certa quantidade de energia é fornecida a 
determinado elemento químico os elétrons da última camada dos seus átomos 
saltam para um nível de energia mais elevado e quando estão excitado eles 
retornam para o estado fundamental liberando energia na forma de luz com um 
comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para 
excitar um elétron é única para cada elemento. Apenas alguns elemento liberam 
radiação com comprimento de onda visível de luz, o olho humano é capaz de 
identificar as cores emitidas por esses elementos. Dessa forma é possível identificar 
alguns elementos através das cores emitidas por eles quando aquecidos numa 
chama. 
 
1.1 Resultados 
 
­ O sal K⁺ liberou energia na cor lilás confirmado pela literatura; 
­ O sal Li⁺ liberou energia na cor vermelho alaranjado, a literatura fala em magenta; 
­ O sal Sr⁺ liberou energia na cor vermelho forte confirmado pela literatura; 
­ O sal Ca²⁺ liberou energia na cor laranja intenso confirmado pela literatura; 
­ O sal Ba²⁺ liberou energia na cor verde claro confirmado pela literatura; 
­ O sal Cu²⁺ liberou energia em tom de verde azulado confirmado pela literatura; 
­ O sal Na⁺ liberou energia no tom de amarelo intenso confirmado pela literatura. 
 
2. Análise qualitativa de cátions (via úmida):  
    
Um grande número de reações utilizadas em análise qualitativa envolve a formação 
de precipitados. O precipitado pode ser cristalino ou coloidal e pode ser removido da 
solução por filtração ou centrifugação.  
É conveniente dividir os cátions em diferentes grupos analíticos com a finalidade de 
simplificar e tornar mais rápida a identificação desses íons. Cada um desses grupos 
analíticos possui um reagente característico que é capaz de precipitar todos os cátions 
pertencentes a este grupo.  
  
­ Grupo I: Pb2⁺; Hg2²⁺; Ag⁺ 
­ Reagente do grupo: Ácido clorídrico diluído 
­ Reação: precipitado branco de cloreto de chumbo PBCl2. cloreto de mercúrio HgCl2 
e cloreto de prata AgCl. 
 
­ Grupo II: Hg²⁺; Bi³⁺; Pb²⁺; Cu²; Cd²⁺ 
­ Reagente: Ácido Sulfídrico 
­ Reação: Sulfeto de Mercúrio HgS ­ preto; Sulfeto de Chumbo PbS ­ preto; Sulfeto de 
Cobre CuS ­ preto; Sulfeto de Cádmio CdS ­ amarelo; Sulfeto de Bismuto Bi2S3 ­ 
marrom. 
 
­ Grupo III: 3A: Fe³⁺; Cr³⁺; Al³⁺; 3B: Fe²⁺; Mn²⁺; Zn²⁺; Co²⁺; Ni²⁺ 
­ Reagente: Sulfeto de amônio 
­ Reação: Fe(OH)³ ­ castanho; Cr(OH)³ ­ verde claro; Al(OH)³ ­ branco. 3B: 
Precipitado preto exceto ZnS que é branco e MnS é rosado. 
 
­ Grupo IV: Ba²⁺; Ca²⁺; Sr²⁺ 
­ Reagente: Carbonato de amônio 
­ Reação: Apresenta reação alcalina devido a hidrólise, precipitado incolor. 
 
­ Grupo V: Mg²⁺; K; Na⁺; NH⁴⁺ 
­ Reagente: os cátions não reagem com ácido clorídrico, sulfeto de hidrogênio, sulfeto 
de amônio ou carbonato de amônio. Reações especiais ou ensaios da chama 
podem ser usados para as suas identificações. 
­ Reação: MG(OH)² ­ azul; K ­ chama violeta; Na⁺ ­ chama amarela; NH⁴⁺ ­ teste 
fenolftaleína. 
 
­ A separação de íons chumbo dos íons prata e mercúrio( Grupo I) pode ser realizada, 
por exemplo, pela precipitação dos três íons sob forma de cloretos seguindo­se o 
tratamento da mistura com água quente. O cloreto de chumbo será dissolvido, 
enquanto os cloretos de prata e de mercúrio permanecem praticamente insolúveis. 
Após a centrifugação da solução quente, os outros cloretos poderão ser identificados 
por meio de reações específicas.  
 
­ Principais reações: 
­ Pb²⁺ + Cl­ → PbCl2 
­ Hg2²⁺ + Cl­ → Hg2Cl2 
­ Ag⁺ + Cl­ → AgCl 
 
­ Ao sobrenadante PbCl2 foi adicionado gotas de solução K2CrO4 formando um 
precipitado amarelo confirmando a presença de chumbo na forma de PbCrO4. 
­ PbCl2 + CrO4 → PbCrO4 
 
­ Ao precipitado foi adicionado solução NH4OH, agitou­se e centrifugou. O 
sobrenadante conterá íon Ag(NH3)²⁺. Ao sobrenandante foi adicionado solução 
HNO3 formando um precipitado branco confirmando a presença de prata. 
 
­ Ao precipitado foi adicionado SnCl2, formando o aparecimento de sólido branco 
acinzentado confirmando a presença de mercúrio.  
­ Hg2²⁺ + Sn²⁺ + 2Cl­ → Hg2Cl2 + Sn⁴⁺ 
 
 
3. Análise qualitativa de ânions (via úmida)​: Colocado um porção da amostra e 3 
gotas de H2SO4, observado cor e odor. 
 
­ CO3²­ + H2SO4 → CO2 → Incolor e Inodoro 
­ S²­  + H2SO4 → H2S →  Incolor e odor de ovo podre 
­ H3CCOO­  + H2SO4 → H3CCOOH →  Incolor e odor de vinagre 
­ Cl­  + H2SO4 →  HCL → Incolor e odor picante → encontrado: branco e odor picante 
­ Br­  + H2SO4 → Br2 → Marrom e odor irritante → encontrado: laranja e odor irritante 
­ I­  + H2SO4 → I2 → Violeta e odor irritante 
­ NO2 + H2SO4 → No → Incolor passando a marrom e odor picante → encontrado: 
incolor e odor picante 
­ NO3­ + H2SO4 → NO2 → Marrom avermelhado e odor picante  
 
3.1​ Colocou­se em um tubo de centrífuga 1ml da amostra e adicionou 1 ml de AgNO3. 
Foi levado a centrifuga, desprezado o sobrenadante e divido o precipitado em 2 tubos 
de ensaio. Em um dos tubos de ensaio foi adicionado 2ml de HNO3  3 mol/L e em outro 
2ml de NH4OH 3mol/L. 
 
3.2 Resultados com HNO3 3 mol/L 
 
­ Po4³­ → precipitado amarelo ­ comportamento solúvel 
­ CO3²­ →precipitado branco ­ comportamento solúvel 
­ Cl­ → precipitado branco ­ comportamento insolúvel 
­ Br­ → precipitado amarelo claro ­ comportamento insolúvel 
­ I­ → precipitado branco ­ comportamento insolúvel 
­ S²­ → Tubo de centrifuga quebrou e foi orientado não repetir procedimento 
 
   
 
3.3 Resultados com NH4OH 3 mol/L 
 
­ Po4³­ → precipitado amarelo ­ comportamento solúvel 
­ CO3²­ →precipitado incolor ­ comportamento solúvel 
­ Cl­ → precipitado branco ­ pouco solúvel 
­ Br­ → precipitado amarelo claro ­ comportamento insolúvel 
­ I­ → precipitado amarelo ­ comportamento insolúvel 
­ S²­ → Tubo de centrifuga quebrou e foi orientado não repetir procedimento 
 
4. Conclusões 
 
A partir de métodos de análise qualitativa pode­se identificar cátions do grupo I e V 
com análise das precipitações e mudanças na coloração da chama, assim como 
identificar os ânions propostos por método de solubilidade e odor característico.   
 
 
5. Bibliografia 
 
http://www.gluon.com.br/quali/apostila_de_quimica_analitica_qualitativa_i.pdf 
 
VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa, São Paulo: Ed: Mestre Jou, 1981