Relatório AULA PRÁTICA. Análise qualitativa de cátions.

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UNIÃO DE ENSINO DO SUDOESTE DO PARANÁ – UNISEP
FACULDADE EDUCACIONAL DE DOIS VIZINHOS – FAED
CURSO DE FARMÁCIA
ANÁLISE QUALITATIVA DE CÁTIONS
CLAUDIANE GREGOLIN
EMANUELE RAUBER
FERNANDA DE OLIVEIRA
KELYANY SZIMANSKI
MARCIANA ANDERLE
 DOIS VIZINHOS 
2016
CLAUDIANE GREGOLIN
EMANUELE RAUBER
FERNANDA APARECIDA DE OLIVEIRA
KELYANY MILENI SOBOLESKI 
MARCIANA ANDERLE
ANÁLISE QUALITATIVA DE CÁTIONS
Relatório de aula prática, apresentado à disciplina de Química Analítica I do Curso de Farmácia da União de Ensino do Sudoeste do Paraná – UNISEP – Faculdade Educacional Dois Vizinhos.
Orientador: Prof. Drd. Cleiton Nicaretta
DOIS VIZINHOS
2016
ÍNDICE
01-INTRODUÇÃO4
1.1-REVISÃO BIBLIOGRÁFICA4
02-MATERIAIS E MÉTODOS7
2.1-DETECÇÃO DO CÁTION NH4+ POR VIA ÚMIDA7
2.1.1-Materiais
2.1.2-Métodos
2.2-DETECÇÃO DO CÁTION K+ POR VIA ÚMIDA
2.2.1-Materiais
2.2.2-Métodos
2.3-EXECUÇÃO DO TESTE DE CHAMA
2.3.1-Materiais
2.3.2-Métodos
03-RESULTADOS
3.1-DETECÇÃO DO CÁTION NH4+ POR VIA ÚMIDA
3.2-DETECÇÃO DO CÁTION K+ POR VIA ÚMIDA
3.3-EXECUÇÃO DO TESTE DE CHAMA
04-CONCLUSÃO
05-BIBLIOGRAFIA
1 - INTRODUÇÃO:
O cátio é um íon com carga positiva. É qualquer espécie monoatômica ou poliatômica cuja carga seja igual ou um múltiplo da carga do próton. É formado pela perda de elétrons da camada de valência de um átomo (ionização). Nesta categoria enquadram-se os metais, os elementos alcalinos e os elementos alcalinos terrosos, entre outros (Vogel, A.1997).
Cátion é formado pelo soluto, pois quando em solução perde elétrons e continua positiva.
A identificação dos elementos ou íons é a principal importância da análise de cátions
Na referida aula prática realizamos a identificação do cátion Amônio por detecção sensorial; do cátion Potássio através de via visual e alguns elementos da tabela periódica por emissões típicas no teste de chama.
Descreve-se a experiência realizada por via úmida com os seguintes reagentes NH4+, NaOH, K+, HClO4 e por via seca foram utilizados: k+, Li+,Sr+, Ca2+,Ba2+,Cu2+,Na+ .
– REVISÃO BIBLIOGRÁFICA: 
A importância da análise de cátions é a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem uma substância. Quando dispomos de uma amostra desconhecida, a primeira exigência é, geralmente, determinar quais as substâncias que nela estão presentes. Este problema pode ser encontrado, em alguns casos, na forma modificada de identificarem-se as impurezas presentes numa amostra ou, talvez, de confirmar-se a ausência de algumas impurezas especificadas. A resolução destes problemas está no domínio da Análise Química Qualitativa (TEIXEIRA, 2010).
Para fins de análise qualitativa sistemática, segundo Fadigas, os cátions são classificados tomando-se por base sua peculiaridade a determinados reagentes. A classificação baseia-se no modo como os cátions reagem pela formação ou não de precipitados. Por isso, pode-se dizer que a classificação dos íons mais comuns é baseada nas diferenças de solubilidade de seus cloretos, sulfetos e carbonatos. Os cátions comuns, que não reagem com nenhum destes reagentes, formam um grupo que inclui os íons magnésio, sódio, potássio, amônio, lítio e hidrogênio. 
Ensaios por via úmida são métodos que dependem da produção de um precipitado, seguido de sua filtração e pesagem a fim de isolar o cátion ou o ânion de interesse, para comprovar sua existência ou quantificá-lo. De um modo geral as reações por via úmida são as reações mais usuais, aquelas onde o reagente e a amostra estão no estado físico líquido ou em solução. No caso de amostras sólidas, o primeiro passo é dissolvê-las. O solvente usual é a água, ou um ácido se a amostra for insolúvel em água por exemplo. Nas reações por via úmida não se detecta o sal, mas sim o íon deste sal (KOTZ, John C; 2009). A seguir alguns cátions analisados:
- Cátion NH4+ (hidróxido de amônio) é um íon poliatômico carregado positivamente com fórmula química NH₄⁺. Tem massa molecular 18,04 e é formado por protonação do amoníaco. As características deste íon são semelhantes às dos íons de metais alcalinos e seu odor é bem característico.
- Cátion K+ (hidróxido de potássio) é um elemento químico de símbolo K (nome original da sua base KOH), número atômico 19 (19 prótons e 19 elétrons), metal alcalino, de massa atômica 39 u, Oxida-se rapidamente com o oxigênio do ar, é muito reativo especialmente com a água e se parece quimicamente com o sódio(SIMON, 1895).
Ensaios por Via Seca (coloração da chama): Os ensaios por via seca ocorrem sem dissolver a amostra. Os compostos de certos metais são volatilizados na chama de Bunsen, comunicando-lhe cores características. A seguir temos alguns cátions estudados:
O potássio é um metal branco prateado e mole. Funde a 63,5ºC. Ele permanece inalterado no ar seco, mas é rapidamente oxidado no ar úmido, cobrindo-se com um filme azul. O metal decompõe-se violentamente em água, desprendendo hidrogênio e queimando com uma chama violeta róseo.
O lítio é usado na fabricação de baterias, as íons de lítio, ou outras, tem um grande poder oxidativo, é facílimo de sofrer corrosão, com densidade igual a 0,534g/cm³. É o metal mais leve com uma densidade aproximadamente a metade da água. Como os demais metais alcalinos é monovalente e bastante reativo. Por esse motivo não é encontrado livre na natureza. No teste da chama torna-se vermelho, porém se a combustão ocorrer violentamente a chama adquire uma coloração preta brilhante.
O estrôncio é um metal de coloração prateada brilhante, pouco maleável, que rapidamente se oxida na presença de oxigênio do ar.  O metal arde em presença do ar - espontaneamente quando se encontra na forma de pó finamente dividido - com chama vermelha rosada formando óxido e nitreto; como o nitrogênio não reage abaixo da temperatura de 380 °C, forma-se unicamente óxido quando arde a temperatura ambiente. Os sais voláteis de estrôncio produzem uma chama coloração carmim, por isso são usados em pirotecnia.
O cálcio é um metal alcalino-terroso, mole, maleável e dúctil que arde com chama vermelha formando óxido de cálcio e nitreto. As superfícies são de coloração branca prateada. Reage violentamente com a água para formar o hidróxido de cálcio, Ca (OH) 2 , com desprendimento de hidrogênio.
O bário é um elemento metálico quimicamente semelhante ao cálcio, contudo é macio e, na forma pura, apresenta aspecto branco prateado semelhante ao chumbo. Este metal oxida-se muito facilmente quando exposto ao ar e é altamente reativo com água ou álcool. No teste de chama fica com coloração verde amarelado.
O cobre forma uma rica variedade de compostos com estados de oxidação de +1 e +2. Ele não reage com água, mas reage lentamente com o oxigênio atmosférico, formando uma camada marrom escura de oxido de cobre. O cobre reage com uma combinação de oxigênio e ácido clorídrico para formar uma série de cloretos de cobre. (Verde-azul de cobre II), aquecido em bico de bunsen no teste da chama sua cor é verde esmeralda.
O sódio é muito abundante na natureza, encontrado no sal marinho e no mineral halita. No teste de chama arde na cor amarela. Na sua forma metálica é muito reativo, se oxida com o ar, reage violentamente com a água e é muito corrosivo quando entra em contato com a pele. Não é encontrado livre na natureza, pois decompõe a água (PEIXOTO, Eduardo Motta Alves; 2014).
– MATERIAIS E MÉTODOS
- DETECÇÃO DO CÁTION NH4+ POR VIA ÚMIDA
2.1.1-Materiais Utilizados:
04 tubos de ensaio
04 pipetas de Pasteur
Suporte para tubos de ensaio
04 papéis de tornassol
Solução NaOH 5%
Água deionizada
 2.1.2-Método Utilizado:
Deu-se inicio a primeira parte do experimento fazendo a lavagem de quatro tubos de ensaio com água deionizada, identificando-os e colocando neles respectivamente quatro soluções distintas, onde apenas uma continha cátion Amônio, em seguida adicionou-se vinte gotas da solução NaOH 5% em cada um dostubos de ensaio. Logo após realizou-se uma detecção sensorial para sentir onde o odor característico estava indicando assim a presença do cátion Amônio. Por último, adicionou-se aos tubos de ensaio um papel tornassol para fazer a detecção da amônia.
2.2-DETECÇÃO DO CÁTION K+ POR VIA ÚMIDA
2.2.1-Materiais Utilizados:
03 tubos de ensaio
Suporte para tubos de ensaio
Solução NaOH 5%
Solução HClO4 20 %
2.2.2-Métodos
A segunda parte do experimento foi a detecção do cátion K+, colocamos 20 gotas da solução NaOH 5% em três tubos de ensaio diferentes e em seguida adicionou-se vinte gotas do íon K+ e vinte gotas de uma solução de Ácido Perclórico nos respectivos tubos de ensaio.Agitou-se os tubos e observamos alguns segundos para detectar a presença do íon potássio.
2.3-EXECUÇÃO DO TESTE DE CHAMA
2.3.1-Materiais Utilizados:
Bico de Bunsen
Alça de Platina
Reagentes:
-Cloreto de Potássio
-Cloreto de Estrôncio
-Cloreto de Bário 
-Cloreto de Lítio
-Cloreto de Sódio
-Cloreto de Cobre II
2.3.2-Método Utilizado
Na terceira e última parte do experimento os elementos a seguir foram expostos diretamente ao fogo com a ajuda da Alça de Platina no bico de Bunsen: Potássio (k+), Lítio (Li+), Estrôncio (Sr+), Cálcio (Ca2+), Bário (Ba2+), Cobre (Cu2+) e Sódio (Na+) .
03-RESULTADOS
3.1-DETECÇÃO DO CÁTION NH4+ POR VIA ÚMIDA
Obtivemos através de detecção sensorial um odor forte, característico e irritante na amostra número um dos tubos de ensaio confirmando assim a presença de cátion Amônio, as demais amostras permaneceram normais (translúcidas e sem odor aparente) apesar de não ter cheiro anormal o líquido do tubo de ensaio de número três turvou. A utilização do papel de tornassol foi incorreta, deveria ser colocado úmido nos tubos de ensaio e colocou-se seco, por isso não obteve-se resultados.
3.2-DETECÇÃO DO CÁTION K+ POR VIA ÚMIDA
Adicionamos vinte gotas de Ácido perclórico nos três tubos de ensaio, identificando-os devidamente e depois de agitar e aguardar alguns segundos identificamos a presença de íon potássio observando a formação de um sólido insolúvel branco. 
 
3.3-EXECUÇÃO DO TESTE DE CHAMA
Expomos os elementos: Potássio (k+), Lítio (Li+), Estrôncio (Sr+), Cálcio (Ca2+), Bário (Ba2+), Cobre (Cu2+) e Sódio (Na+) diretamente ao fogo do bico de Bunsen com a ajuda de uma Alça de Platina e observamos que os mesmos mudaram sua coloração visivelmente sem o uso do filtro.
	K+
	Li+
	Sr+
	Ca 2+
	Ba2+
	Cu+
	Na+
	
	
	
	
	
	
	
	Violeta Róseo
	Vermelho Carmim
	Vermelho Carmesin
	Vermelho tijolo
	Verde amarelado
	Verde esmeralda
	Amarelo Intenso
04 - CONCLUSÃO
Concluímos através do presente trabalho que os experimentos químicos realizados aprimoraram mais o nosso conhecimento, tanto na parte de segurança laboratorial quanto no processo da realização da tarefa e pudemos observar na aula prática a identificação por odor característico no caso da detecção do cátion amônio por via úmida, a formação de precipitados na detecção do cátion potássio por via úmida isto porque houve uma dissociação iônica: KCl H2O K1+ (cátion potássio) + Cl 1 – (ânion cloreto) onde : K reagiu com ClO4 –1 formando KClO4 (ppt branco/Perclorato de Potássio), a combustão e mudança de cor dos elementos durante o teste da chama já que os íons metálicos produzem distintas cores devido à mudança de nível eletrônico.
Adquiriu-se assim um treino valioso para análise qualitativa de uma reação.
Como possíveis fontes de erro a presença de impurezas nas vidrarias utilizadas, o uso incorreto do papel de tornassol, a limpeza incompleta da alça de platina, proporcionando pequenas mudanças na coloração dos elementos.
05-BIBLIOGRAFIA
BACCAN, N., ANDRADE, J.C., GODINHO, O.E.S., BARONE, J.S. Química Analítica, São Paulo: Ed. Edgard Blucher.
Diccionario Enciclopédico Hispano-Americano Tomo XVI, Barcelona, Montaner y Simón Editores, 1895.
Eduardo Motta Alves Peixoto, SÓDIO, Disponível em:<http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/elemento.pdf, acessado dia 11 de agosto de 2016>.
FADIGAS, J. Química Analítica Qualitativa. Módulo Básico (apostila universitária). CETEB – CA. Camaçari – BA. Sem ano de edição.
KOTZ, John C.; TREICHEL JUNIOR, Paul. Química geral e reações químicas. São Paulo: Cengage Learning, 2009. V. 1;
OHLWEILER, O. A. Química analítica quantitativa. 3ª ed Livros Técnicos e Científicos, 1985. Dois v.