Relatrio Grupo III - Introdução

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RESUMO
            Foram efetuados alguns experimentos para a identificação dos Cátions do Grupo III (Cr3+, Al3+, Fe3+, Zn2+, Fe2+, Co2+ e Ni2+). As reações por via seca e via úmida foram os tipos de ensaios realizados na identificação, assim, foi possível detectar os cátions por meio dos precipitados formados, entre outros resultados observados.
INTRODUÇÃO
A química analítica é uma ciência que estuda a teoria dos métodos das análises químicas, como também seus princípios, que nos permitem a determinação da composição química de substâncias e também de misturas. A análise permite uma determinação de composição qualitativa e quantitativa (ALEXÉEV; 1982). 
            A análise qualitativa tem como finalidade a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem a substância no dado estudo. Já a análise quantitativa nos permite estabelecer as proporções entre os elementos ou íons que já tenham sido identificados (ALEXÉEV; 1982).
            As reações na análise qualitativa podem ser realizadas em dois tipos de ensaios: reações por via seca e reações por via úmida. O primeiro caso é aplicado para substâncias sólidas, e no segundo caso, para substâncias em solução (VOGEL; 1981).
Reações por via seca
            As reações de via seca funcionam como um auxílio para a identificação das substâncias a se determinar, sendo assim, costumam ser realizadas nos ensaios preliminares (ALEXÉEV; 1982). 
Entre as diversas reações por via seca, podemos dá o exemplo da coloração das chamas por sais dos metais utilizados no experimento. Os compostos de certos metais são volatizados na chama de Bunsen, não luminosa, comunicando-lhe cores características (VOGEL; 1981).
O teste de chama se baseia na quantização de energia dada a um elemento químico. Quando certa quantidade de energia é liberada para o elemento, alguns elétrons de sua última camada absorvem essa energia passando para um nível de energia mais elevado, ocorrendo a produção de um estado excitado. A temperatura do bico de Bunsen é suficiente para excitar um certo número de elétrons, do elemento em estudo, que emitem a luz de um comprimento de onda particular, ou cor, quando um desses elétrons retornam ao seu estado fundamental. Esse comprimento de onda é utilizado para identificar o referido elemento (BACCAN; 1987).
            Os testes de chamas são muito úteis, mas não necessariamente conclusivos, por si só, para a identificação de um íon. Outros elementos produzem chamas coloridas que podem interferir (BACCAN; 1987).
Reações por via úmida                
            Para efeitos de análise qualitativa, as reações por via úmida são aplicáveis, como também, são de fácil percepção aos nossos sentidos. A reação pode ser identificada através da formação de um precipitado, por uma mudança de coloração e pela liberação de um gás; isto é, o sentido da visão é usado muito na análise qualitativa, pois a maioria das reações que ocorrem são visuais (TREADWELL; 1916).
Para que essas reações se realizem, faz-se necessário a dissolução da substância que se quer analisar. O solvente que utilizado normalmente é a água, mas podem ser usados alguns ácidos, se a substância não for solúvel em água (ALEXÉEV; 1981).
Cátions do Grupo III (Cr3+, Al3+, Fe3+, Zn2+,Mn2+, Fe2+, Co2+ e Ni2+)
	Os metais deste grupo não são precipitados pelos reagentes dos grupos 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 à hidrólise completa dos sulfetos em solução aquosa, são precipitados com sulfetos. O ferro, alumínio e cromo também são precipitados como hidróxidos pela solução de amônia na presença de cloreto de amônio, enquanto os outros metais do grupo permanecem em solução e podem ser precipitados como sulfetos pelo gás sulfídrico. Pra facilitar a compreensão, é normal subdividir o grupo em: grupo III.A – ferro, alumínio e cromo ,e grupo III.B – níquel, cobalto, manganês e zinco (VOGEL; 1981). 
	Fe (Ar = 55,85 ), Fe2+ e Fe3+. O ferro, quimicamente puro, é um metal prateado, tenaz e dúctil. Funde a 1.535ºC. O metal comercial raramente é puro e contém pequenas quantidades de carbureto, silicieto, fosfeto e sulfeto de ferro, e um pouco de grafite. O ferro pode ser magnetizado. O ácido clorídrico diluído ou concentrado e o ácido sulfúrico diluído o dissolvem, formando sais de ferro II e liberando hidrogênio (VOGEL;1981). Os sais de ferro III, ou férrico, são derivados do oxido de ferro III, FeO3. Eles são mais estáveis que os sais de ferro II. Agentes redutores convertem o ferro III em ferro II.
	Al (Ar = 26,98), Al3+. É um metal branco, dúctil e maleável; seu pó é cinza. Funde a 659ºC. Os objetos de alumínio expostos ao ar são oxidados na superfície, mas a cada de óxido protege o objeto de oxidação posterior. O ácido clorídrico diluído dissolve o metal facilmente, enquanto a dissolução no ácido sulfúrico ou nítrico diluídos é mais lenta. O alumínio é trivalente em seus compostos. Os íons alumínio - Al3+ - formam sais incolores com aníons incolores. Seus halogenetos, nitrato e sulfato são solúveis em água e apresentam reações devido à hidrólise (VOGEL;1981). 
	Cr (Ar = 51,996), Cr3+. O cromo é metal branco, cristalino e não consideravelmente dúctil ou maleável. Funde a 1765ºC. O metal é solúvel em ácido clorídrico diluído ou concentrado. Na ausência de ar, forma-se íons cromo II. Na presença de oxigênio atmosférico, o cromo é parcial ou completamente oxidado ao estado trivalente. O ácido sulfúrico diluído ataca o cromo lentamente, com a formação de hidrogênio. A quente, o ácido sulfúrico concentrado dissolve o cromo facilmente, formando íons cromo III e dióxido de enxofre (VOGEL;1981).
	Co (Ar = 58,93), Co2+. O cobalto é um metal de cor cinza aço, levemente magnético. Funde a 1490ºC. O metal dissolve-se facilmente em ácidos minerais diluído. A dissolução em ácido nítrico é acompanhada pela formação de óxido de nitrogênio. Em soluções aquosas, o cobalto está normalmente presente como íons cobalto II. Em soluções aquosas de compostos de cobalto II, os íons vermelhos de Co2+ estão presentes. Os compostos anidros ou não dissociados de cobalto II são azuis. Se a dissociação dos compostos de cobalto for impedida, a solução torna-se gradualmente azul (VOGEL;1981). 
	Ni (Ar = 58,71), Ni2+. O níquel é um metal duro, branco, prateado, dúctil, maleável e muito tenaz. Funde a 1455ºC. É ligeiramente magnético. Os sais de níquel II estáveis são derivados do óxido de níquel II, NiO, que é uma substância verde. Os sais são dissolvidos de níquel II são verdes, devido à cor do complexo hexaquoniquelaro II, [Ni(H2O)6]2+; em resumo , estes serão considerados simplesmente como íons níquel II, Ni2+ (VOGEL;1981). 
	Zn (Ar = 65,38), Zn2+. O zinco é um metal branco azulado moderavelmente maleável e dúctil a 110 – 150ºC. Funde a 410ºC e seu ponto de ebulição é 906ºC. O metal puro dissolve-se muito lentamente em ácidos e em ácalis; a presença de impurezas ou contato com platina ou cobre, produzidas por adição de algumas gotas de soluções de sais destes metais, acelera a reação. Isso explica a solubilidade do zinco comercial. O zinco forma somente uma série de sais; estes contêm o catíon zinco II derivado do óxido de zinco, ZnO (VOGEL;1981).