Apostila.Quali I 2014

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Laboratório de Química Analítica Qualitativa I____________________________
CURSO DE QUÍMICA
LABORATÓRIO DE 
QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA I
Prof. Dr. José Eduardo Bevilacqua
OSASCO
2014
SUMÁRIO
I - INTRODUÇÃO................................................................................................... 03
II - INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO DE LABORATÓRIO..............................	 03
III - ANÁLISE QUALITATIVA................................................................................. 05
 III.1 - TÉCNICAS DE ANÁLISE SEMIMICRO................................................ 06
 III.2 - CONCEITOS BÁSICOS........................................................................ 07
 III.2.1 - REAÇÕES ANALÍTICAS........................................................... 07
 III.2.1.1 – REAÇÕES VIA SECA ............................................... 07
 III.2.1.2 – REAÇÕES VIA ÚMIDA ............................................. 09 
 III.2.2 - ESQUEMA DE UMA ANÁLISE SISTEMÁTICA ........................	 13
IV - REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO E COMPLEXAÇÃO DOS CÁTIONS	
 USUAIS COM OH- E NH4OH..................................................................... 14
V - PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ÍONS NO​​3- E NO2-..................................... 16
VI - ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DE Cl-, Br-, I-, PO43-, CO32-	
 e NO2- COM AgNO3 EM MEIO DE HNO3 ................................................... 17
VII - ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DE Cl-, Br-, I- COM 	
 ÍONS	 Pb2+.................................................................................................... 19
VIII - REAÇÕES DE Br- e I- COM ÁGUA DE CLORO - PROVA 	
 ESPECÍFICA ................................................................................................ 20
IX - SEPARAÇÃO DOS ÍONS Cl-, Br- E I- .....................................................	.. 21
X - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFIAS................................................................... 22
I - INTRODUÇÃO
O objetivo da Química Analítica é desenvolver e fornecer a base teórica para os métodos de análise química usados na determinação da composição das substâncias ou misturas.
	Em análises operacionais, primeiro se determina a composição qualitativa da amostra, ou seja, são feitas investigações de quais espécies químicas estão presentes. Em segundo lugar, determina-se a composição quantitativa dessas espécies.
	A análise qualitativa deve preceder a análise quantitativa, pois o método adequado para a determinação quantitativa de um componente em particular só pode ser selecionado quando são conhecidas as demais espécies constituintes da amostra.
	A Química Analítica, e em particular a Química Analítica Qualitativa, é de enorme importância para a investigação das substâncias e contribui para o desenvolvimento do raciocínio lógico.
O trabalho que se realiza em um curso prático de Química Analítica Qualitativa requer, além de grande dedicação e interesse, muito cuidado e atenção. Para melhor aprendizagem, torna-se necessário o aproveitamento adequado do tempo. O volume de informações é enorme e a quantidade de conceitos necessários é demasiada. Procure aprender muito bem todos os conceitos básicos, deixando-os cada vez mais solidificados e vivos na memória, isto lhe dará mais segurança e uma maior capacidade de raciocínio. Com certeza, quando um aluno consegue entender e resolver adequadamente os problemas relacionados à separação e identificação dos íons ou elementos de um determinado grupo analítico, será capaz de solucionar problemas similares relacionados a outros grupos analíticos.
II - INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO DE LABORATÓRIO
	Mesmo que outras disciplinas de laboratório do curso tenham apresentado e discutido as normas, e fornecido esclarecimentos sobre o trabalho prático, convém relembrar alguns itens importantes, assim como mencionar aqueles de caráter específico.
 1.	O laboratório é um lugar de trabalho sério. EVITE QUALQUER TIPO DE BRINCADEIRAS.
 2.	É INDISPENSÁVEL O USO DE AVENTAL E ÓCULOS DE SEGURANÇA. 
 3.	Antes de iniciar e após o término dos experimentos mantenha sempre LIMPA A APARELHAGEM E A BANCADA DE TRABALHO. 
 4.	Estude com atenção os experimentos antes de executá-los, registrando, no caderno de laboratório as observações que fez, após a execução dos mesmos.
 5.	As lavagens dos materiais de vidro são realizadas inicialmente com água corrente e posteriormente com pequenos volumes de água destilada. Em alguns casos, torna-se necessário o emprego de sabão ou detergente, ácido muriático (ácido clorídrico comercial), solução sulfocrômica ou potassa alcoólica.
 6.	Em semi-micro análise, trabalha-se sempre com pequenas quantidades de substância. Quando as provas forem realizadas em tubos de ensaio, o volume da solução problema, bem como os de cada um dos reagentes adicionados, deve ser, aproximadamente, de 5 gotas (0,25 mL).
 7.	Deve-se evitar o desperdício de soluções, reagentes sólidos, gás e água destilada.
 8.	Deve-se tomar o máximo cuidado para não impurificar os reagentes sólidos e as soluções. As substâncias que não chegaram a ser usadas nunca devem voltar ao frasco de origem. Nunca se deve introduzir qualquer objeto em frascos de reagentes, exceção feita para o conta-gotas com o qual estes possam estar equipados ou espátulas limpas.
 9.	Ao se aquecer um tubo de ensaio, deve-se fazê-lo de maneira adequada, caso contrário, o conteúdo do mesmo poderá ser projetado para fora, atingindo o operador ou outras pessoas.
10.	Dar tempo suficiente para que um vidro quente resfrie. Lembre-se de que o vidro quente apresenta o mesmo aspecto de um vidro frio. Não o abandone sobre a mesa, mas sim, sobre uma tela com amianto.
11.	Cuidado ao trabalhar com substâncias inflamáveis, mantenha-as longe do fogo.
12.	Todas as operações nas quais ocorre desprendimento de gases tóxicos, devem ser executadas na capela (como por exemplo: evaporações de soluções ácidas, amoniacais, etc.).
13.	Ao observar o cheiro de uma substância não se deve colocar o rosto diretamente sobre o frasco que a contém. Abanando com a mão por cima do frasco aberto, desloque na sua direção uma pequena quantidade do vapor para cheirar.
14.	Na preparação ou diluição de uma substância use ÁGUA DESTILADA.
15.	Verificar cuidadosamente o rótulo do frasco que contém um dado reagente, antes de tirar dele qualquer porção de seu conteúdo. Leia o rótulo duas vezes para se certificar de que tem o frasco certo.
16.	No estudo das reações de cátions, utilize, de preferência, soluções de seus cloretos ou nitratos; para o estudo dos ânions, use soluções de seus sais de sódio ou potássio.
17.	Cuidado ao trabalhar com ácido sulfúrico concentrado. Adicionar SEMPRE o ácido à água (acidule a água). No caso de queimadura com H2SO4 concentrado, secar muito bem a parte afetada, depois lavar com água fria.
18.	Ácidos e bases concentrados atacam a pele e roupa, por essa razão, devem ser utilizados com o máximo de cuidado, principalmente na neutralização de um com o outro, pois a reação é violenta.
INFORME AO PROFESSOR DE QUALQUER ACIDENTE QUE OCORRA, MESMO QUE SEJA UM DANO DE PEQUENA IMPORTÂNCIA.
III - ANÁLISE QUALITATIVA
	A análise qualitativa inclui processos de laboratório que permitem a identificação dos componentes de uma amostra, que constituem um método sistemático.
	As amostras se restringem usualmente a substâncias inorgânicas mais simples, sendo analisadas por meio da identificação de cátions e ânions.
	Há uma variedade de métodos e técnicas que podem ser aplicados na análise qualitativa. Freqüentemente,uma técnica ou método depende da quantidade de amostra a analisar.
	De maneira geral, temos:
	Método de Análise
	Massa da Amostra
	Volume
	Macroanálise
Semimicroanálise
Microanálise
	0,1 - 10 g
10 - 100 mg
1 - 10 mg
	5 - 100 mL
0,05 - 5 mL
décimos de mL
	A macroanálise por envolver amostras maiores, exige uma análise mais demorada (precipitações, filtrações...), enquanto a microanálise exige aparelhagem de dimensão especial e técnicas específicas. 
	A semimicroanálise combina as vantagens da macroanálise e evita as desvantagens da microanálise. Requer um tempo menor em relação à macroanálise e não envolve aparelhagem especializada como na microanálise.
III.1 - TÉCNICAS DE ANÁLISE SEMIMICRO
Agitação - A mistura de duas soluções exige uma agitação, já que a difusão não ocorre rapidamente. Assim, todas as soluções devem ser agitadas enquanto os reagentes são adicionados.	
Aquecimento - Muitas reações químicas exigem aquecimento, no entanto, não se deve aquecer soluções em tudos de ensaio pequenos diretamente sobre a chama, o que provocaria perda de uma parte ou até de todo o líquido. O procedimento mais adequado é o aquecimento em banho-maria. Deve-se observar que o nível de água seja mantido durante o uso do banho-maria e que a água ferva brandamente, para evitar um consumo muito rápido. Caso seja necessário ferver a solução, utilizar, então, uma cápsula ou cadinho de porcelana que podem ser aquecidos diretamente sobre a tela de amianto.	
Evaporação - Para concentração ou total eliminação da água das soluções, faz-se a evaporação em pequenas cápsulas de porcelana, em um banho-maria ou de areia. Pode-se ainda, tomados os devidos cuidados, aquecer diretamente sobre a chama. Quando se fizer uma evaporação à secura, a cápsula deve ser retirada da chama enquanto existem algumas gotas do líquido. O calor residual é suficiente para completar a evaporação.	
Precipitação - Este processo ocorre quando duas soluções reagem e formam um produto sólido. Normalmente, a precipitação é feita em tudos de ensaio e de acordo com algumas normas:	
- Os reagentes devem ser adicionados lentamente (gota a gota) e misturados através de agitação. Isto permite a melhor formação do precipitado e impede a sua contaminação. 
- A precipitação feita sob aquecimento em banho-maria é mais favorável do que a frio, já que a velocidade da reação e a extensão da reação aumentam.	
- Não se deve adicionar excesso de reagente, já que muitas vezes ocorre a dissolução do precipitado devido a formação de complexos ou pelo efeito salino.	
- Na separação de íons por precipitação, torna-se necessário verificar que esta tenha sido completa. Este teste é feito adicionando-se uma gota do reagente precipitante ao líquido sobrenadante.	
Centrifugação - Na seminicroanálise a filtração é substituída pela centrifugação, o que elimina as filtrações demoradas. O precipitado sedimenta em menos de 1 minuto. O tubo de ensaio contendo a solução deve ser balanceado, colocando-se outro tubo em posição contrária na centrífuga e contendo igual volume de água.	
Remoção do Centrifugado - O líquido sobrenadante separado do precipitado após a centrifugação é chamado centrifugado, e pode ser removido através de uma micropipeta, com os devidos cuidados para não remover o precipitado.	
Lavagem do Precipitado - Após a remoção do centrifugado, resta ainda um pouco deste com o precipitado e que deve ser retirado para não provocar interferência na análise. A lavagem é feita com adições sucessivas de pequenas porções de água destilada (ou solução específica). Após cada adição, é feita a mistura, a centrifugação e a remoção do novo centrifugado com o auxílio de uma micropipeta.
III.2 - CONCEITOS BÁSICOS
III.2.1 - REAÇÕES ANALÍTICAS
	Em análise qualitativa empregam-se dois tipos de reações: por via seca e por via úmida.
III.2.1.1 - VIA SECA - A SOLUÇÃO PROBLEMA (SP) e o REAGENTE estão no estado sólido e, geralmente, a reação é realizada por aquecimento.
	a)	Reação de coloração de chama.
	b)	Reação de formação de pérolas coloridas (de bórax ou de sal de fósforo).
c)	Fusão alcalina, ácida ou oxidante.
d)	Método da trituração.
e)	Reação sobre carvão.
a)	Reação de coloração de chama. O ensaio ou teste de chama consiste na volatilização de determinados compostos metálicos na chama não luminosa do bico de Bunsen, com obtenção de colorações características. O teste de chama baseia-se no fato de que quando uma certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de um estado excitado. Quando um desses elétrons excitado retorna ao estado fundamental, emite uma quantidade de energia radiante, igual àquela absorvida, cujo comprimento de onda é característico do elemento e da mudança do nível eletrônico de energia. Assim, a luz de um comprimento de onda particular ou cor, é utilizada para identificar o referido elemento.
	Este ensaio é executado com o auxílio de um fio de platina ou níquel-crômio de 4 a 5 cm de comprimento que é fixado à extremidade de uma bagueta de vidro de mais ou menos 15 cm de comprimento com diâmetro aproximado de 4 mm. Para se fixar o fio na bagueta, aquece-se uma extremidade do fio à incandescência e, sob pressão, esta extremidade é introduzida numa das extremidades da bagueta, também aquecida até a incandescência.
	Para esta prova usa-se um bico de Bunsen ajustado para produzir uma chama azul. O fio deve ser limpo aquecendo-o ao rubro na chama e, em seguida, mergulhando-o numa solução de ácido clorídrico concentrado, contido num vidro de relógio ou tubo de ensaio. Deve-se tomar cuidado de não mergulhar o fio na solução de ácido, enquanto estiver rubro, pois o bastão de vidro pode quebrar-se na junção. Este processo deve ser repetido várias vezes até que o fio, quando aquecido, não apresente nenhuma coloração na chama.
	A prova de chama para o sódio, por exemplo, é feita colocando-se pequena porção de cloreto de sódio num vidro de relógio, molhando-se o fio em ácido clorídrico concentrado, introduzindo-se levemente no sal e, a seguir, levando-se o fio à chama oxidante do bico de Bunsen, observando-se a coloração amarela intensa produzida. Terminado o ensaio devemos sempre limpar o fio com ácido clorídrico concentrado, conforme explicado anteriormente, até que a chama não apresente qualquer coloração. Usa-se ácido clorídrico devido à volatilidade dos cloretos de metais alcalinos. Os nitratos e sulfatos se decompõem em óxidos não-voláteis.
	Na determinação simultânea de potássio e de sódio, temos que seus cloretos também se volatilizam simultaneamente, e a intensa coloração amarela correspondente ao sódio, mascara a coloração violeta devida ao potássio. Por esta razão, a observação da chama deve ser feita através de um vidro azul de cobalto. O vidro de cobalto tem por função, neste caso, absorver as radiações amarelas e deixar passar as radiações de cor violeta, correspondentes ao potássio. Grande quantidade de sais de sódio também mascara o vermelho-carmim correspondente à chama de lítio. Neste caso podemos, da mesma forma, usar o vidro azul de cobalto e a cor vermelha será distintamente visível.
	Os sais voláteis de bário comunicam à chama uma coloração verde amarelada, porém em se tratando de sulfato de bário, somente na região mais quente poderemos observar ligeira coloração. Neste caso, o que primeiramente devemos fazer é introduzir por aderência à extremidade de um fio de platina ou níquel-crômio, uma pequena partícula da substância em estudo na zona redutora superior, na qual o suposto sulfato é reduzido a sulfeto.
	A Tabela I mostra as colorações conferidas à chama por sais de diferentes metais.
	
Tabela I - Ensaio da chama para alguns cátions.
	Metal
	Coloração da chama
	Sódio
	amarelo-dourada persistente
	Potássio
	violeta(lilás)
	Lítio
	vermelho-carmim (vivíssima)
	Cálcio
	vermelho-tijolo
	Estrôncio
	carmesim (viva)
	Bário
	verde amarelada
	Cobre, tálio
	verde
	Chumbo, Arsênio, Antimônio, Bismuto
	azul-pálida
	As operações indicadas para a realização do ensaio de chama devem ser executadas várias vezes até nos certificarmos da presença ou não dos cátions que estão sendo pesquisados. Porém, cabe aqui lembrar que esta modalidade de ensaio deve ser encarada como uma indicação prévia, ou seja, como um teste preliminar, embora em alguns casos possa até resolver definitivamente um problema. Isto também é válido para os demais ensaios por via pirognóstica.
III.2.1.2 - VIA ÚMIDA: são as reações mais usuais. são aquelas onde o REAGENTE e a SP estão em solução aquosa (ou no estado líquido).
	No caso de amostras sólidas, o primeiro passo é dissolvê-las. O solvente usual é a H2O, ou um ácido se ela for insolúvel em H2O, por exemplo:
BaCl2(s) → Ba+2 + 2 Cl-
CuO(s) → INSOLÚVEL
CuO(s) + H2SO4(aq) → Cu+2 + H2O + SO4-2
	Para os testes de análise qualitativa, somente, empregam-se as reações que se processam acompanhadas de variação das suas propriedades físicas ou químicas facilmente detectáveis. Por exemplo, na mistura de soluções, para identificação de um dado íon deve ocorrer:
	1 - Mudança de coloração (formação de complexos).
	2 - Formação de substância sólida (formação de precipitados).
	3 - Desprendimento gasoso (formação de gases facilmente identificáveis através da cor, cheiro, etc.).
Nas análises químicas de substâncias inorgânicas, em geral, empregam-se soluções aquosas de sais, ácidos e bases. Estas substâncias são eletrólitos fortes ou fracos, dependendo do seu grau de ionização ou dissociação. Por exemplo:
SAL: BaCl2(aq) → Ba+2 + 2 Cl- (eletrólito forte)
ÁCIDO: H3CCOOH(aq) H+ + H3CCOO- (eletrólito fraco)
ÁCIDO: HCl(aq) → H+ + Cl- (eletrólito forte)
BASE: NH4OH(aq) NH4+ + OH- (eletrólito fraco)
BASE: NaOH(aq) → Na+ + OH- (eletrólito forte)
	Como nas reações analíticas por via úmida não se detecta o sal, mas sim o(s) íon(s) deste sal, representamos estas de uma forma simplificada denominada - EQUAÇÃO IÔNICA líquida. Escrevemos, apenas, as fórmulas daquelas espécies que, efetivamente, participam da reação, ou seja, estão envolvidas no processo. 
	Por exemplo: Cl- é detectado em HCl ou soluções de cloretos metálicos por ação de solução de AgNO3 :
H+ + Cl- + Ag+ + NO3– → AgCl(s) + H+ + NO3–
Ca2+ + 2 Cl– + 2 Ag+ + NO3– → 2 AgCl(s) + Ca2+ + 2 NO3–
		Em ambos os casos, ocorre a formação do precipitado branco de AgCl. Pelas equações observa-se que apenas o AgCl não está na forma de íons, logo, conclui-se que os íons H+ e NO3– , no primeiro caso, e Ca2+ e NO3- , no segundo, não participam da reação. Então, ambos os processos podem, simplesmente, ser representados pela 
	EQUAÇÃO IÔNICA líquida: 			Ag+ + Cl- → AgCl(s)
 	A EQUAÇÃO IÔNICA mostra que a reação ocorre, essencialmente, entre os íons Ag+ e Cl- na formação do precipitado branco de AgCl.
OBS.:     1)	Nos íons ClO3- e ClO4-, ou nas moléculas de CHCl3 e CCl4 existe o elemento CLORO, mas não na forma de Cl-, logo: 
Ag+ + ClO3- 
2)	Se um elemento forma íons de diferentes valências, cada um deles terá as reações que lhe são características. Por exemplo:
				Fe3+ + 3 OH- 
				Fe2+ + 2 OH- 
				Fe3+ + 6 SCN- 
	Para entender os métodos de análise qualitativa e os princípios nos quais se fundamentam, serão estudados apenas os íons ou elementos mais comuns e representativos. Didaticamente, estas espécies são estudadas em grupos. Pertencem ao mesmo grupo, aqueles elementos ou íons que possuem propriedades ou características químicas semelhantes. Sendo assim, a maneira mais eficiente de se analisar uma amostra é separar os íons que a constituem em vários grupos e em seguida analisar cada grupo separadamente.
	Considerando um sal com fórmula geral:	MxAy
onde:	 My+ 
Desta forma:
1)	Os ânions (Ax-) podem ser agrupados por exemplo, quanto ao seu caráter OXIDANTE, REDUTOR e INDIFERENTE.
	
OBS.:	Também poderiam ser agrupados quanto a um reagente precipitante, por exemplo: ânions que precipitam com Ag+, ou Ba2+, ou ...
2)	Os cátions (My+) podem ser separados em 5 grupos. Quatro destes possuem um reagente precipitante de grupo e o 5º, contém os cátions que formam produtos solúveis com a maioria dos reagentes, de modo que não existe um reagente de grupo.
	GRUPO
	CÁTIONS MAIS COMUNS
	NOME E/OU CARACTERÍSTICA
DO GRUPO
	I
	Ag+   Hg22+   Pb2+
	Grupo do HCl ou Grupo dos cloretos insolúveis.
	
II
	a)   As3+   As5+   Sb3+   Sb5+   Sn2+   Sn4+
b)   Cu2+   Hg2+   Bi3+   Cd2+   Pb2+
	a)   Grupo do arsênio e b)   Grupo do cobre. Esses cátions precipitam como sulfeto em meio ácido. Grupo do H2S/H+.
	
III
	Al3+   Cr3+   Fe3+
Fe2+   Mn2+   Co2+   Ni2+   Zn2+
	Os cátions bivalentes precipitam como sulfeto e os trivalentes como hidróxido. Grupo do (NH4)2S/NH4OH.
	
IV
	
Ca2+   Sr2+   Ba2+   Mg2+
	Grupo do (NH4)2CO3. Esses cátions precipitam como carbonato na presença de sal de amônio, com exceção do Mg2+.
	V
	Na+   K+   NH4+
	Grupo dos metais alcalinos e amônio, não apresentam reagente específico.
OBS.:	Se numa hipotética solução, contendo cátions de todos os 5 grupos, forem adicionados os reagentes específicos de cada grupo, de acordo com a ordem da tabela acima, precipitarão os respectivos cátions deixando os demais em solução. Por exemplo, adicionando HCl a uma solução dos cátions dos 5 grupos, só precipitarão Ag+, Hg22+ e Pb2+ como: AgCl, Hg2Cl2 e PbCl2 e nova solução, separada após filtração, conterá os cátions dos grupos 2 a 5, uma vez que seus cloretos são solúveis. No entanto, os reagentes de grupo devem ser adicionados na seqüência dada na tabela, pois tratando-se uma amostra contendo os cátions do grupo I e II com solução de sulfeto de amônio, (NH4)2S, todos os cátions precipitarão na forma de sulfetos metálicos, MeS, e não se conseguirá separar o grupo I do grupo II.
III.2.2 - ESQUEMA DE UMA ANÁLISE SISTEMÁTICA 
	Como separar os cátions Ag+, Cd2+, Ni2+, Ba2+ e Na+ presentes em uma amostra?
Atenção: É importante que em cada bancada de trabalho, composta por 3 ou 4 alunos, haja pelo menos um livro de Química Analítica Qualitativa. 
IV - REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO E COMPLEXAÇÃO DOS CÁTIONS USUAIS COM BASE FORTE (NaOH) E BASE FRACA (NH4OH) 
Em um tubo de ensaio coloque 05 gotas de solução do cátion, conforme indicado na tabela seguinte. Em seguida, adicione, gota a gota, a base forte ou a base fraca. Inicialmente, pela adição da quantidade estequiométrica, deve ocorrer a precipitação do respectivo hidróxido. Após a obtenção do ppt adicione excesso da base. Em alguns casos, o ppt é insolúvel no excesso (I.E.), em outros casos ocorre a solubilização por formação de complexo (hidroxi complexos ou amin complexos). A tabela já apresenta alguns resultados, confirme-os e preencha o restante da mesma executando todas as reações. Anote as cores dos produtos formados. Escreva as equações das reações envolvidas, por exemplo:
Fe3+ + 3 OH- 
FeOH)3(s) + OH- 
Fe3+ + 3 NH4OH 
Fe(OH)3(s) + NH4OH 
c) Zn2+ + 2 OH- 
d) Zn2+ + 2 NH4OH 
OBS.: Estas reações permitem efetuar separações de misturas de cátions. 
	Após o término de execução das reações utilize os conhecimentos adquiridos, que distinguem cada cátion pela adição de base forte ou fraca e proponha alguns métodos de separação de misturas de cátions, apenas pela adição de bases fortes ou fracas em excesso ou não. 
Por exemplo: Propor um método de separação e identificação para a mistura dos seguintes cátions:
Cu2+ e Pb2+
Cu2+, Fe3+, Zn2+
	REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO E COMPLEXAÇÃO
	REAÇÕES DOS CÁTIONS USUAIS COM BASE FORTE (OH-) E BASE FRACA (NH4OH)CÁTIONS
	COM BASE FORTE
(OH-)
	COM BASE FRACA
(NH4OH)
	
	QUANTIDADE ESTEQUIOMÉTRICA
	EXCESSO
	QUANTIDADE ESTEQUIOMÉTRICA
	EXCESSO
	01- Ag+
	Ag2O
	I.E.
	
	
	02- Hg22+
	
	
	
	
	03- Hg2+
	HgO(s)
amarelo
	I.E.
	HgNH2X(s)
branco
	I.E.
	04- Pb2+
	
	
	
	I.E.
	05- Cu2+
	Cu(OH)2(s)
azul
	I.E.
	Cu(OH)2(s)
azul
	[Cu(NH3)4]2+
azul profundo
	06- Bi3+
	
	
	
	
	07- Cd2+
	
	
	
	
	08- Al3+
	Al(OH)3(s)
branco
	[Al(OH)4]-
incolor
	Al(OH)3(s)
branco
	I.E.
	09- Cr3+
	
	
	
	
	10- Fe3+
	Fe(OH)3(s)
vermelho acastanhado
	I.E.
	Fe(OH)3(s)
vermelho acastanhado
	I.E.
	11- Fe2+
	
	
	
	
	12- Co2+
	
	
	
	
	13- Ni2+
	
	
	
	
	14- Mn2+
	
	
	
	
	15- Zn2+
	
	
	
	
	16- Mg2+
	
	
	
	
V - PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ÍONS Cr2O72– / CrO42– E MnO4–
 Para todas as reações abaixo use cerca de 5 gotas de solução do ânion a ser estudado.
	Ânion
	Principais Reações
	
Cr2O72– / CrO42–
	Equilíbrio Cr2O72– / CrO42–: Adicione ao Cr2O72– algumas gotas de NaOH 
4 mol L-1. Observe a mudança da coloração. 
A esta solução adicione algumas gotas de HCl 1 mol L-1. Observe a mudança da coloração.
	
Cr2O72–
	Precipitação com Ba2+: Adicione ao Cr2O72– algumas gotas de solução de nitrato de bário. Observe a formação de um precipitado. Adicione a este NaOH 4 mol L-1 e observe o aumento da quantidade do precipitado.
	
Cr2O72–
	Precipitação com Ag+: Adicione ao Cr2O72– algumas gotas de nitrato de prata. Após a formação do ppt acrescente água destilada e aqueça até a ebulição.
	Cr2O72–
	Redução com Fe2+ ou I-: Acidule a solução de Cr2O72– com H2SO4 4 mol L-1 e adicione algumas gotas de solução de sulfato de ferro II ou solução de iodeto de potássio. Observe a mudança de coloração.
	
MnO4–
	Redução com Fe2+ ou I-: Acidule a solução de Cr2O72– com H2SO4 4 mol L-1 e adicione algumas gotas de solução de sulfato de ferro II ou solução de iodeto de potássio. Observe a mudança de coloração.
	
MnO4–
	Redução com C2O42-: Acidule a solução de MnO4– com H2SO4 4 mol L-1 e aqueça a solução em banho-maria a 60 (C. Adicione algumas gotas de oxalato de amônio. Observe a mudança de coloração. 
	
MnO4–
	Reação com H2O2: Acidule a solução de MnO4– com H2SO4 4 mol L-1 e adicione peróxido de hidrogênio. Observe a mudança de coloração.
	
MnO4–
	Reação com NaOH : Adicione NaOH 4 mol L-1 ao MnO4– e aqueça. Observe o desprendimento de gás e a mudança de coloração.
�
VI - PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ÍONS NO3– E NO2–
	Ânion
	Principais Reações
	
NO3–
	Prova do anel marrom com sal de Mohr (solução de sulfato ferroso amoniacal recém preparada)
Adicione cerca de 3mL de solução de sulfato ferroso a 2mL de solução de NO3–, então derrame lentamente 3 a 5 mL de H2SO4 conc. nas paredes do tubo. NÃO AGITE. Forma-se um anel marrom na interface dos dois líquidos.
	
NO2–
	Prova do anel marrom com sal de Mohr
Coloque em um tubo de ensaio a solução de sulfato ferroso amoniacal e acidule com HAc diluído. Adicione a menor quantidade possível da solução de NO2– pela parede do tubo. Forma-se um anel marrom semelhante ao do ensaio anterior.
	
NO3–
	Redução a NH3 em meio alcalino
A 5 gotas de solução de NO3– adicione 10 gotas de NaOH 4mol.L-1 e uma ponta de espátula de Zn em pó. Aqueça e faça teste de identificação para o gás (NH3).
	NO2–
	Redução a NH3 em meio alcalino
Repita o procedimento anterior usando solução de NO2–.
	
NO2–
	Eliminação com sal de amônio
Adicione à solução de NO2– excesso do reagente sólido ((NH4)2SO4 ou NH4Cl) e ferva.
	
NO2–
	Oxidação com permanganato em meio ácido (HAc)
Acidule a solução de NO2– com HAc diluído. Em outro tubo de ensaio coloque KMnO4. Adicione a solução acidulada ao tubo com MnO4–. Observa-se de descoloração da solução de permanganato.
	
NO2–
	Redução a NO com iodeto em meio ácido (HAc)
Adicione KI à solução de NO2–, em seguida acidule com HAc diluído. Haverá formação de I2, que é extraído da fase aquosa com solvente orgânico (clorofórmio), apresentando coloração violeta.
	
Mistura de NO3– e NO2–
	Inicialmente, faz-se a identificação do nitrito utilizando a reação com permanganato ou iodeto em meio ácido. Depois disso, a partir de uma nova alíquota, deve-se proceder a eliminação prévia de nitrito (ebulição com sal de amônio). Após a eliminação do nitrito, confirmada em alíquota separada da solução pela NÃO descoloração do permanganato, faz-se a prova do anel marrom para caracterizar o nitrato.
VII - ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DE Cl–, Br–, I–, PO43–, CO3 2– e NO2–
COM AgNO3 EM MEIO DE HNO3
1. Num tubo de ensaio coloque algumas gotas de uma solução aquosa do ânion em estudo, adicione Ag+ e HNO3 diluído (o HNO3 deve ser adicionado apenas para os ensaios de Cl-, Br- e I-). Em todos os casos, quando não há excesso do ácido, haverá precipitação. Centrifugue e descarte a parte líquida. Nos testes de solubilidade adicione, gota a gota, o reagente sobre o precipitado. Observe o que ocorre até se atingir o excesso. 
	2. Complete o quadro abaixo com as respectivas reações (equações balanceadas) e comentários importantes. 
	3. Com base nos resultados obtidos, construa uma tabela de solubilidade de todos os precipitados de prata com os ânions estudados. Na mesma deve constar o produto de solubilidade de cada sal de prata, para que sirva de base para o cálculo das respectivas solubilidades e, assim, facilitar os comentários e explicações dos resultados obtidos no relatório a ser elaborado.
	Ânion
	Reações com AgNO3 / HNO3
	
Cl-
	Fotólise:
Solubilidade em: a) (NH4)2CO3 (
b) NH4OH 6 mol/L
	
Br-
	Solubilidade (idem ao Cl-)
	Ânion
	Reações com AgNO3 / HNO3
	
I-
	Solubilidade (idem ao Cl-)
	
	REAÇÕES SEM A ADIÇÃO DE HNO3 NO MOMENTO DA PRECIPITAÇÃO
	
PO43–
	Faça a precipitação, centrifugue e descarte a parte líquida. Avalie a solubilidade em: 
a) HNO3
b) NH4OH 
	
CO32–
	Faça a precipitação, centrifugue e descarte a parte líquida. Adicione 2 mL de água destilada, aqueça em banho Maria e observe.
	
NO2–
	
Faça a precipitação, centrifugue e descarte a parte líquida. Adicione 2 mL de água destilada, aqueça em banho Maria e observe.
VIII - ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DE Cl-, Br-, I- COM ÍONS Pb2+
1. Em um tubo de ensaio coloque algumas gotas de uma solução aquosa do ânion em estudo, (por exemplo, HCl 1mol L-1 para Cl-, brometo de sódio 0,2mol L-1 e iodeto de potássio 0,1mol L-1). Em seguida adicione nitrato de chumbo II até precipitação quantitativa. Centrifugue e descarte a parte líquida. Adicione 2mL de água destilada, aqueça em banho Maria e observe. 
2. Complete o quadro abaixo com as respectivas reações (equações balanceadas) e comentários importantes. Faça uma tabela com os valores de produto de solubilidade dos sais, indicando qual é mais solúvel. Compare estes valores com os mesmos sais de prata (testes realizados no item VII) e discuta os resultados.
	Ânion
	Reações com Pb2+
	
Cl-
	
Adicione H2O e aqueça. Solubiliza?
	
Br–
	
Adicione H2O e aqueça. Solubiliza?
	
I-
	
Adicione H2O e aqueça. Solubiliza?
IX - REAÇÕES DE Br- e I- COM ÁGUA DE CLORO - PROVA ESPECÍFICA
1. Num tubo de ensaio coloque algumas gotas de uma solução aquosa do íon em estudo (conforme indicado na Tabela abaixo), acidifique com H2SO4 dil. (use papel indicador) e adicione ciclohexano (menos denso que a água). Em seguida, adicione água de cloro (ou solução de NaClO), gota a gota, agitando após cada adição. 
	2. Preencha o quadro abaixo, equacionando as reações. Observe, cuidadosamente, o que acontece ao se adicionar algumas gotas de águade cloro e após adição do excesso. Tente explicar em termos dos potenciais de óxido-redução. 
	Ânion
	Reações com água de cloro
	
Br-
	
	
I-
	
	
Br-
+
I-
	
X - SEPARAÇÃO DOS ÍONS Cl-, Br- E I-
	Faz-se uma mistura das soluções de cloreto, brometo e iodeto de potássio (cerca de 8 gotas de cada), acidifica-se com ácido nítrico e adiciona-se solução de nitrato de prata em excesso. Centrifuga-se (C-I), lava-se o precipitado (R-I) com água contendo ácido nítrico até que o centrifugado (C-I) não dê reação positiva para Ag+, pela adição de íons cloreto em uma alíquota da água de lavagem, em tubo a parte (desprezar C-I). O precipitado deve ser tratado 2 vezes com solução de carbonato de amônio. Centrifugar e separar o sobrenadante (C-II) do precipitado ou resíduo (R-II). Acidificando-se o centrifugado (C-II) com ácido nítrico, ou adicionando-se íons brometo, prova-se a presença de íons cloreto. Adicionar ao precipitado (R-II), hidróxido de amônio diluído. Agita-se e centrifuga-se. Um resíduo (R-III) indica a presença de iodeto. Acidificando-se o centrifugado (C-III) prova-se a presença de brometo.
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO 
XI - rEFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
	Este Guia de Laboratório constitui um resumo que tem por objetivo, orientar o trabalho dos alunos no decorrer das aulas práticas. Daí ser indispensável, por parte de cada aluno, a constante consulta aos livros de Química Analítica Qualitativa antes, durante ou mesmo após as aulas práticas. Os livros relacionados a seguir, permitirão obter informações mais detalhadas a respeito das técnicas de trabalho experimental, das reações de caracterização de cátions e ânions e dos esquemas de separação.
A. I. Vogel - “Química Analítica Qualitativa”, Editora Mestre Jou, São Paulo, 1981
V. Alexeév - “Análise Qualitativa”, Edições Lopes da Silva, Porto, 1982
N. Baccan, O. E. S. Godinho, L. M. Aleixo e E. Stein - “Introdução à Semimicroanálise Qualitativa”, 6a. edição, Editora da UNICAMP, Campinas, 1995
D.S. Vaitsman e O. A. Bittencourt - “Ensaios Químicos Qualitativos”, Editora Interciência Ltda., Rio de Janeiro, 1995
F. de Mello - “Introdução à Análise Mineral Qualitativa, Editora Pioneira, São Paulo, 1977
R. K. Wismer - “Qualitative Analysis with Ionic Equilibrium”, MacMillan Publishing Co., New York, 1991
K. W. Whitten, R. E. Davis e M. L. Peck - “General Chemistry with Qualitative Analysis”, 5a. edição, Saunders College Publishing, Orlando, 1996
H2O
H2O
H2O
_995039499.doc
_1201958382.doc
Ag
+
 Cd
2+
 Ni
2+
 Ba
2+
 Na
+
HCl
Ni
2+
 Ba
2+
 Na
+
NH
4
OH
(NH
4
)
2
S
Ba
2+
 Na
+
(NH
4
)
2
CO
3
Na
+
NiS
p
r
e
t
o
BaCO
3
b
r
a
n
c
o
CdS
a
m
a
r
e
l
o
Cd
2+
 Ni
2+
 Ba
2+
 Na
+
H
2
S/H+
AgCl
b
r
a
n
c
o
_1184510425.doc
AgBr
HNO3
AgI
[Ag(NH3)2]+ + Br-
NH4OH conc.
AgI
, 
AgBr
-
 + Cl
AgBr
AgCl
-
Br
3
HNO
-
 + Cl
+
]
2
)
3
[Ag(NH
3
CO
2
)
4
(NH
AgCl AgBr AgI
3
, AgNO
3
HNO
-
 I
-
 Br
-
Cl