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Análise 2: Identificação de íons em uma amostra sólida. SP sólida pode conter: Na + , K + , NH4 + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Cl - , Br - , I - , CO3 2- , NO2 - , NO3 - , SO4 2- . TESTES A SEREM REALIZADOS COM A SP SÓLIDA. A) Coloração da chama conclusiva apenas para sódio. B) Solubilidade em água, medida do pH e caráter redox: - Usando alíquotas da solução aquosa, formada por uma ponta de espátula da amostra em água, verifica- se o caráter redutor aplicando-se o oxidante KMnO4 numa proporção de 1:20. Verifica-se o caráter oxidante havendo ppt de I2 após a adição de H2SO4(diluído). C) Solubilidade em HCl(diluído): - Caso a amostra seja insolúvel em água, adicione sobre a mistura da amostra com H2O, algumas gotas de HCl(diluído), e verifique a solubilidade a frio e a quente. D) Comportamento em H2SO4(conc.): - Coloca-se uma porção da amostra, correspondente a uma ponta de espátula, em um tubo de ensaio e adiciona-se cerca de 1mL de ácido sulfúrico concentrado. Observa-se o comportamento da amostra a frio e a quente. REALIZAR SOMENTE NA CAPELA. Resultado: - A liberação de vapor violeta quando a SP sólida é tratada com H2SO4(conc.) é indicativo de I2, portanto deve haver I - . Se alaranjado ou acastanhado pode ser Br - e/ou NO2 - , indicando Br - , NO2 - e/ou NO3 - . - Se numa mesma amostra estiverem presentes NO2 - e I - , a amostra está contaminada. Na + : - teste da chama use um clipes, um tubo de ensaio com HCl, um vidro de relógio com a amostra e um bico de Bunsen. Resultado: a cor da chama é laranja. Atenção a cor da chama do sódio mascara os outros íons. CO3 2- : - tubo em J: ao lado menor do tubo coloca-se a amostra sólida + H2SO4(diluído). Ao lado maior coloca-se água de barita Ba(OH)2. Resultado: Ao entrar em contato com o gás formado no tudo menor a solução precipita. H2SO4(diluído) - Sistema fechado (ácido diluído/água de barita) Importante: A solução de água de barita deve estar límpida e transparente. Verifique se o sistema está montado corretamente. Após adição do ácido feche rapidamente o sistema NH4 + : - acrescente NaOH à amostra sólida, verifique o cheiro forte e característico (pH ~11). Coloque com a ponta da pagueta HCl(concentrado) [realizar na capela]. Resultado: liberação de fumaça branca e formação de bolhas. A) tubo em J: ao lado menor do tubo coloque a amostra sólida + uma base. Ao lado maior coloque o reagente de Nessler. Resultado: Ao entrar em contato com o gás formado no tudo menor a solução fica vermelha, se necessário aqueça na capela. NaOH(diluído) - Sistema fechado (base/reagente de Nessler) B) eliminação do amônio: solubilize a amostra (6 gotas de água destilada) e adicione NaOH (10gotas), aqueça na capela. Coloque um papel de filtro com reagente de Nessler em cima do tubo que está eliminando o amônio, se houver reação é porque a eliminação não foi completa. C) teste do cobalto nitrito de sódio: solução de Co(NO3)2 e NaNO2(sólido) solução vermelha.Amostra + tampão de HAc/Ac - (medir o pH 4,5 a 5) solução incolor. Misture as duas soluções haverá formação de um ppt laranja/marrom. Aqueça a solução com o ppt e acrescente com o bastão de vidro HCl(diluído) [realizar na capela]. Resultado: dissolução do ppt e mudança de cor, a solução fica vermelha devido ao NH4 + . Pesquisa de ânions e K + Antes de qualquer coisa se a solução contém íons NH4 + , a amostra deve ser colocada no béquer, alcalinizada com NaOH e aquecida à ebulição por um tempo maior (evite secar a amostra). Em seguida, o meio é novamente alcalinizado, para depois adicionar 10mL ou mais de Na2CO3 (dil.) até formar ppt. Em seguida segue-se o procedimento do EXTRATO COM SODA descrito a seguir. EXTRATO COM SODA. Dissolva a SP na menor quantidade de água, torne o meio alcalino com OH-, adicione 10 mL de Na2CO3(conc.), ferva o material por 10 minutos. Agite constantemente, se ocorrer evaporação rápida adicione pequenas porções de Na2CO3 (dil.). Filtre lavando o ppt com pequenas porções de Na2CO3 (dil.). O filtrado, quando a frio, deve ser neutralizado com HAc(dil.) (se o volume for grande use HAc(conc.) e aqueça para reduzir o volume a 1/3). A partir da solução fria retire alíquotas, e execute as provas específicas para Br - , Cl - , I - , NO2 - , NO3 - , SO4 2- , K + . Íons Br - , I - , NO2 - interferem no teste do anel para NO3 - sendo necessário separá-los previamente. TESTES APÓS A EXTRAÇÃO COM SODA K + : A) teste com ácido perclórico: HClO4 + EtOH (não aquecer) solubilize a amostra e acrescente o ácido e depois o álcool. Resultado: havendo formação de ppt branco leitoso o teste para potássio é positivo. B) teste do cobalto nitrito de sódio: solução de Co(NO3)2 e NaNO2(sólido) solução vermelha.Amostra + tampão de HAc/Ac - (medir o pH 4,5 a 5) solução incolor. Misture as duas soluções haverá formação de um ppt laranja/marrom. Aqueça a solução com o ppt e acrescente com o bastão de vidro HCl(diluído) [realizar na capela]. Resultado: dissolução do ppt e mudança de cor, a solução fica verde indicando a presença de potássio. Ou a solução fica vermelha devido ao NH4 + . Cl - : - Confirmada a ausência de Br - e I - acrescente HNO3(6 gotas) e AgNO3(6 gotas). Resultado: formação de ppt branco. - Caso haja Br - e/ou I - o ppt será amarelado. Filtre o ppt e separe-o em 3 tubos. Tubo 1: adicione (NH4)2CO3 se o ppt dissolver é porque há Cl - na amostra. Tubo 2: adicione NH4OH se o ppt dissolver há Br - na amostra. Tubo 3: adicione S2O3 - se dissolver há I - . Br - , I - : - Na ausência de Cl - adicione H2SO4(diluído) até ficar com pH ácido. Adicione CHCl3 e água de cloro para extração de iodo. Com excesso de água de cloro determina-se o bromo. Resultado: para determinar Br - adicione HClO4 solução laranja. Se houver I- a fase aquosa fica marrom e a fase orgânica fica rosa. NO2 - : A) acidule a solução com HAc adicione o sal de Mohr (sulfato ferroso amoniacal). Resultado: solução acastanhada. OBS: NO2 - e I - não estarão presentes na mesma amostra. B) eliminação do nitrito: adicione à solução acastanhada que resultou do item A bastante uréia sólida e aqueça até a eliminação total. C) para verificar se a eliminação do NO2 - foi completa: retire uma alíquota da amostra que foi submetida ao aquecimento e acidifique o meio com HAc(diluído), em seguida adicione uma gota de solução diluída de MnO4 - . Caso ocorra o descoloramento imediato do MnO4 - é porque ainda há NO2 - . NO3 - : - caso o NO2 - esteja ausente acidule a solução com HAc, adicione o sal de Mohr e lentamente a frio o H2SO4(concentrado). Resultado: formação do anel acastanhado. - Na presença do NO2 - elimine-o e após essa eliminação adicione H2SO4(concentrado) sem haver agitação. Resultado: formação do anel acastanhado. SO4 2- : - acidule a amostra com HCl(diluído) e adicione BaCl2. Resultado: havendo precipitação ocorrerá a confirmação de sulfato na amostra. amostra em solução H2SO4 dil. Até meio H+ CHCl3 CHCl3 X- em meio H+ Cl2/H2O gota a gota até excesso PESQUISA DOS CÁTIONS Após as lavagens do EXTRATO COM SODA, dissolva o ppt em HCl(diluído). Aqueça a mistura, com cuido a cerda de 60ºC (evite super aquecimento, sempre misturando com um bastãode vidro). Adicione NH4OH até leve desprendimento de odores de NH3 e em seguida, adicione (NH4)2CO3 até não haver mais formação do ppt. Mantenha a temperatura a 60ºC durante 10 a 15 minutos. Filtre. O ppt deve ser lavado, sobre o filtro com pequenas porções de água quente contendo (NH4)2CO3. O filtrado e as duas porções da água de lavagem são reunidos. Faça a identificação dos cátions através de diferentes partes dessa solução. Mg 2+ : - Adicione à solução divida para o magnésio, HCl(diluído).e aqueça para concentrar a solução. Adicione NH4OH + Na2HPO4. Resultado: formação de ppt. Verifique se possível a presença do magnésio no microscópio. Ca 2+ : - Acrescente à solução separada para cálcio, HAc(diluído) sob aquecimento. Mantendo-se a temperatura de 60ºC adicione Ac - e K2Cr2O7. Se houver precipitação filtre. Depois na mesma temperatura adicione à parte liquida NH4OH + (NH4)2CO3. Continue aquecendo e acrescente HAc(diluído). Após isso adicione (NH4)2SO4. Se houver precipitação filtre novamente e à parte liquida adicione (NH4)2C2O4. . Resultado: Se a amostra tiver cálcio haverá ppt. OBS: você pode fazer o teste da chama para confirmar, no caso da cor vermelho tijolo há a presença de Ca 2+ . Sr 2+ : - Acrescente à solução separada para estrôncio, HAc(diluído) sob aquecimento. Mantendo-se a temperatura de 60ºC adicione Ac - e K2Cr2O7. Resultado: Se a amostra tiver bário haverá ppt. OBS: você pode fazer o teste da chama para confirmar, no caso da cor vermelho carmim há a presença de Sr 2+ . Ba 2+ : - Acrescente à solução separada para estrôncio, HAc(diluído) sob aquecimento. Mantendo-se a temperatura de 60ºC adicione Ac - e K2Cr2O7. Se houver precipitação filtre. Depois na mesma temperatura adicione à parte liquida NH4OH + (NH4)2CO3. Continue aquecendo e acrescente HAc(diluído). Após isso adicione (NH4)2SO4. Resultado: Se a amostra tiver estrôncio haverá ppt. OBS: você pode fazer o teste da chama para confirmar, no caso da cor verde amarelado há a presença de Ba 2+ .
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