QUÍMICA ANÁLITICA QUALITATIVA - ANÁLISE QUALITATIVA DE CÁTIONS

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1- INTRODUÇÃO 
O núcleo de um átomo não se torna carregado por um processo químico ordinário, 
mas os átomos podem facilmente ganhar ou perder elétrons. Se elétrons são 
removidos ou adicionados a um átomo neutro, uma partícula carregada chamada íon é 
formada. Um íon com carga positiva é chamado de cátion, e um íon com carga 
negativa é chamado de ânion. (BROWN; LEMAY E BURSTEN, 2005). 
Os cátions são formados a partir de átomos pela remoção de um ou mais elétrons de 
valência. Os elétrons no nível principal mais elevado são os mais exteriores e os mais 
fáceis de remover. Os cátions nos blocos ​s ep​ são formados pela remoção dos 
elétrons que foram adicionados em último lugar, por exemplo: a configuração 
eletrônica do berílio é de 1s²,2s², e por isso o íon Be²+ tem a configuração eletrônica 
de 1s². (REGER; GOODE E MERCER,1997). 
Sabemos que é possível separar certos íons de outros, quando eles estão juntos em 
uma solução. Por exemplo a adição do íon cloreto a uma solução contendo os íon Na+ 
e Ag+, produz um precipitado de AgCl, removendo com isso, a maioria do Ag+ da 
mistura. Neste caso um dos produtos possíveis, NaCl, é solúvel, enquanto o outro, 
AgCl, é bastante insolúvel. (BRADY E HUMISTON, 1986). 
Então para fins de análise qualitativa sistemática, os cátions são classificados em 
cinco grupos, tomando-se por base sua peculiaridade a determinados reagentes. Pelo 
emprego desses assim chamados reagentes de grupo (que são específicos para cada 
grupo), podemos tirar conclusões sobre a presença ou ausência de grupos de cátions 
e também separar tais conjuntos para uma posterior analise. (VOGEL, 1981) 
O Primeiro grupo de cátions:​ CHUMBO (II), MERCURIO (I) E PRATA (I), formam os 
cloretos insolúveis, porem o chumbo, é ligeiramente solúvel em agua, por essa razão 
ele nunca é completamente precipitado, quando se adiciona ácido clorídrico a 
amostra. Os nitratos desses cátions são muito solúveis, já entre os sulfatos, o de 
chumbo é praticamente insolúvel, enquanto o de prata se dissolve muito facilmente, e 
a solubilidade do mercúrio (I) situa-se entre os dois. (VOGEL, 1981). 
O Segundo grupo de cátions:​ MERCURIO (II), CHUMBO (II), COBRE (II), CADMIO 
(II), ARSENIO (III), ANTIMONIO (III) E (V) e ESTANHO (II) E (V), agem de forma 
contraria a maioria dos cátions do primeiro grupo, estes íons formam um grande 
número de sais insolúveis com diferentes ânions. Assim os sulfatos, os oxalatos e os 
carbonatos são mais solúveis. Assim, a propriedade mais importante para a 
análisedos cátions do segundo grupo, é a propriedade á qual se recorre para os 
separar dos do primeiro grupo, é a insolubilidade na pratica dos carbonatos. 
(ALEXÉEV, 1982). 
O Terceiro grupo dos cátions:​ FERRO (II) E (III), ALUMINIO, CROMO (III) E (IV). 
NIQUEL, COBALTO, MANGANES (II) E (VII) E ZINCO, os metais desse grupo não 
são precipitados pelos reagentes do grupo I e II, mas todos são precipitados pelo gás 
sulfídrico, na presença do cloreto de amônio, a partir de soluções tornadas alcalinas 
pela amônia. Os metais, com exceção do alumínio e do cromo que são precipitados 
como hidróxidos devido á hidrolise completa dos sulfetos em solução aquosa, são 
precipitados como sulfetos. (VOGEL, 1981). 
Quarto grupo dos cátions:​ BARIO, ESTRONCIO E CALCIO, formam sulfuretos que 
possuem produtos de solubilidade muito mais fracos que os dos sulfuretos do cátions 
do grupo III. A formação do precipitado de sulfuretos dos cátions do grupo IV é 
possível mesmo para concentrações elevadas de íons H+, pois ao contrário dos 
cátions do grupo III, eles não só precipitam em soluções alcalinas ou neutras mas 
também a partir de soluções acidas. (ALEXÉEV, 1982). 
Quinto grupo dos cátions: ​MAGNÉSIO, SÓDIO, POTASSIO E AMÔNIO, estes 
cátions não reagem com o ácido clorídrico, sulfeto de hidrogênio, sulfeto de amônio ou 
na presença de sais de amônio com carbonatos de amônio. Reações especiais ou 
ensaios de chama podem ser usados para a sua identificação. (VOGEL, 1981). 
Esta pratica teve como objetivo analisar de forma qualitativa os grupos II, III, IV e V 
dos cátions e identificar ou não se houve formação de precipitado, assim como suas 
determinadas cores e também realizar o equilíbrio químico de cada reação. 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Análise ​Qualitativa​ de Cátions 
 
● Grupo V 
1.Teste da chama 
Em bico de bunsen testou-se a coloração de chama das soluções de NaCl e KCl. 
Para NaCl a chama apresentou coloração laranja, decorrente da luz amarela emitida 
pelo cation Na+ quando este transita do estado excitado para o estado estacionário. 
E para solução de KCl a chama apresentou coloração lilás, que é a luz emitida pelo 
cation K+ quando este também transita do estado excitado para o estado estacionário. 
pelo fornecimento de energia do bico de bunsen. 
As colorações são diferentes já que cada elemento ​metálico libera energia num 
comprimento de onda diferentes. 
 
2.Reação do íon NH4+ com NaOH 
Ao misturar 3mL de NH4Cl com 8mL de NaOH em um tubo de ensaio e aquecer em 
bico de bunsen, para identificar com papel tornassol vermelho observou-se a mudança 
de cor do papel para azul. Indicando presença de solução acida, ou seja, a liberação 
do ion NH4+. 
 
● Grupo IV 
1.Teste da chama 
Em bico de bunsen realizou-se o teste de chama das soluções de MgCl2, Ba(NO3)2, 
CaCl2 e SrCl2. Observou-se as seguintes colorações: 
 Ion teste literatura 
Mg+- sem formou chama branco 
Ba+ amarelo /verde verde 
Ca+ vermelho vermelho 
Sr+ vermelho vermelho 
 
Comparando com a literatura houve a identificação dos ións positivos bario, calcio e 
estrôncio. Porem o cation magnésio não apresentou coloração de chama, e a literatura 
traz que é branca, sendo assim difícil sua observação. 
 
● Grupo III 
 
1. Reação com base forte 
Em tubos de ensaio reagiu-se soluções com presença de íons zn+, co+, ni2+, mn +2, 
al+3e fe+3 em três diferentes experimentos: 
a. 2mL de solução + 10 gotas de NaOH 
b. 2mL de solução + 10 gotas de NH4OH 
c. 1mL de solução +1mL de NH4Cl +2mL de NH4OH 
 
 
Os resultados obtidos seguem na tabela abaixo: 
 
 
 
 
 
 
soluções/ 
experimento 
a b c 
Co(NO3)2 precipitado salmão precipitado azul precipitado azul 
Zn(NO3)2 precipitado branco precipitado branco sem precipitado 
*( se 
dissolve com excesso 
amônia) 
NiCl2 precipitado verde precipitado azul sem precipitado 
*( se 
dissolve com excesso 
amônia) 
FeCl3 precipitado marrom precipitado marrom precipitado marrom 
Mn(NO3)2 precipitado marrom claro Precipitado bege Precipitado bege 
Al(NO3)3 sem precipitado sem precipitado precipitado branco 
Tabela1. Observação de precipitados das soluções de acordo com a forma de procedimento. 
 
As reações em equilíbrio de cada experimento segue abaixo: 
 
Co(NO3)2 + 2 NaOH = Co(OH)2(s) + 2 NaNO3 
 
Zn(NO3)2 + 2 NaOH = Zn(OH)2(s) + 2 NaNO3 
 
NiCl2 +2 NaOH = Ni(OH)2(s) + 2NaCl 
 
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3(s) + 3NaCl 
 
Mn(NO3)2 + 2NaOH = Mn(OH)2(s) + 2NaNO3 
 
Al(NO3)2 + 2NaOH = Al(OH)2(s)+ 2NaNO3 
 
.................................................................................. 
Co(NO3)2 + 2NH4OH = Co(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
Zn(NO3)2 +2 NH4OH = Zn(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
NiCl2 + 2NH4OH = Ni(OH)2(s) +2 NH4Cl 
 
FeCl3 + 3NH4OH = Fe(OH)3(s) + 3NH4Cl 
 
Mn(NO3)2 +2NH4OH= Mn(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
Al(NO3)2 + 2NH4OH = Al(OH)2(s) +2 NH4NO3 
...................................................................................*Co(NO3)2 + 2NH4OH = Co(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
*Zn(NO3)2 +2 NH4OH = Zn(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
*NiCl2 + 2NH4OH = Ni(OH)2(s) +2 NH4Cl 
 
*FeCl3 + 3NH4OH = Fe(OH)3(s) + 3NH4Cl 
 
*Mn(NO3)2 +2NH4OH= Mn(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
*Al(NO3)2 + 2NH4OH = Al(OH)2(s) +2 NH4NO3 
 
 
*​Nesse grupo além da solução de Hidróxido de amônio, foi adicionado 1 ml de Cloreto de amônio 
que age como íon comum sobre a solução de NH4OH. Ele não interefere no equilíbrio da equação, 
pois ele serve simplesmente para complementar o íon já presente, isso explica o fato de que 
algumas substancias tiveram o mesmo resultado do grupo acima enquanto outras apresentaram 
outros resultados devido o excesso de amônio causado pela adição de NH4Cl. 
................................................................................... 
 
 
Todas as reações ionicas com NaOH e NH4OH houve dissociação dos ions, formando 
precipitados, exceto com a solução de Al(NO3)2 que não foi possivel observar 
precipitado, o motivo disso pode ser que a solução era de baixa concentração. 
 
● Grupo II 
 
1. Reação com Sulfato de Amônio 
Reagiu-se 2mL de soluções de HgCl2, SnCl2 e Pb(NO3)2 com (NH4)2SO4. 
 
HgCl2 + (NH4)2SO4 = HgSO4 + 2NH4Cl 
Sem formação de precipitado, pq Hg é soluvel com sulfato. 
 
SnCl2 +(NH4)2SO4 = SnSO4(s) + 2NH4Cl 
Precipitado amarelo de de sulfato de estanho. 
 
Pb(NO3)2 + (NH4)2SO4 = PbSO4(s) + 2 NH4NO3 
Precipitado branco de sulfato de chumbo, por ser exceção da solubilidade de sulfatos. 
 
2. Reação com NH4OH 
Reagiu-se 2mL de soluções de HgCl2, SnCl2 e Pb(NO3)2 com 2gotas de H2O + gota 
a gota de NH4OH. 
 
HgCl2 + 2NH4OH= Hg(OH)2(s)+ 2NH4Cl 
Precipitado marrom de hidróxido de mercúrio 
 
SnCl2 + 2NH4OH = Sn(OH)2(s) + 2NH4Cl 
Precipitado amarelo, hidróxido de estanho. 
 
Pb(NO3)2 + 2NH4OH = Pb(OH)2(s) + 2NH4NO3 
 
Precipitado branco, hidróxido de chumbo. 
 
3.Reação com K2Cr2O7 
Reagiu-se 2mL de Pb(NO3)2 com gotas de K2Cr2O7​. 
Pb(NO3)2 + K2Cr2O7​ = ​PbCr2O7 + 2KNO3 
Formação de precipitado amarelo de Dicromato de chumbo. 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA: 
- BRONW, L.S; LEMAY, H.E, BURSTEN, B. E. ​Química A Ciência Central​ . 9ª Edição. São 
Paulo: Pearson, 2005. 
- ALEXÉEV, V. ​Analise Qualitativa. ​ Porto:​ ​ Lopes Da Silva, 1982. 
- VOGEL, A.​ ​Química Analítica Qualitativa.​ 5ª Edição. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 
- BRADY, J; HUMISTON, G. ​Química Geral. ​ 2ª Edição. São Paulo: LTC, 1986. 
- REGER, D; GOODE, S; MERCER, E. ​Química: Princípios e Aplicações​ . 1ª Edição. Lisboa: 
Fundação Calouste Gulbenkian, 1997.