RELATÓRIO 5 FINALIZADO

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Universidade Católica Dom Bosco - UCDB
Curso: Farmácia
Disciplina: Química Analítica Qualitativa
RELATÓRIO
EXPERIMENTO V - ANÁLISE DE CÁTIONS DO GRUPO I
 Relatório apresentado como exigência da
 Disciplina de Química Analítica Qualitativa
 Para fins avaliativos.
 Alunos: RA 
 Alicia Victória Costa Taroles 171018
 Clara Regina Fontoura Gonçalves 169671
 Eduarda Ferreira 170261
 Nicole dos Santos Vilela de Souza 171058
Campo Grande-MS
07-10-2017
Sumário
Introdução.......................................................................................................03
Objetivos.........................................................................................................04
Metodologia....................................................................................................05
Substâncias, reagentes e solventes......................................................05
Materiais................................................................................................06
Procedimento........................................................................................07
Análise e discussão dos resultados............................................................08
Conclusão.......................................................................................................09
Referências.....................................................................................................10
Introdução
 A Química Analítica Qualitativa nos permite a identificação dos elementos ou íons constituintes de uma substância. A análise de cátions por via úmida consiste em desmembrar uma amostra original de cátions e só é possível a partir de afinidade de um grupo de componentes com o reagente. Podendo denunciar a presença de componente individual por mudança de cor ou formação de precipitado.
 O grupo I de cátions é composto pelo sódio, potássio e amônia (Na+,K+, NH4+ )e, esse grupo por sua vez não possui um reagente comum, pois os compostos são todos solúveis. A análise qualitativa pode ser feita de duas maneiras. A primeira maneira é por via seca, onde o material, no estado sólido, a ser analisado, em sua maioria um cristal, é aquecido através do Bico de Bunsen e pelo Postulado de Bohr, seus elétrons são excitados liberando assim luz. A coloração de cada luz é única de cada cátion. Outra maneira é a por via úmida onde as reações químicas ocorrem entre íons em solução, isto é, em solução aquosa.
 O sódio é um metal branco prateado e mole, oxida rapidamente no ar úmido. Reage violentamente com água, formando hidróxido de sódio e hidrogênio. Os sais de sódio formam soluções incolores, a menos que o ânion seja colorido. É muito corrosivo quando entra em contato com a pele. No bico de Bunsen apresenta uma chama amarelo intenso.
 O potássio é um metal branco prateado e mole. É rapidamente oxidado no ar úmido cobrindo-se com um filme azul, deve ser armazenado dentro de um recipiente com querosene. Assim como os demais metais alcalinos, ele reage violentamente com a água, desprendendo hidrogênio (H2), podendo inflamar-se espontaneamente em presença desta substância. Seus sais formam soluções incolores a menos que o ânion seja colorido. No bico de Bunsen apresenta uma chama violeta.
 Os íons amônio são derivados do amoníaco, NH2, e do íon hidrogênio, H+. As características desses íons são semelhantes às dos íons de metais alcalinos. Os sais de amônio são geralmente solúveis em água formando soluções incolores (a menos que o ânion seja colorido). Por aquecimento, todo o sal de amônio decompõe-se em amoníaco e no ácido correspondente. As reações dos íons amônio são, em geral, semelhantes às do potássio, devido aos tamanhos serem quase idênticos. A análise de cátions do grupo I será realizada através de três pequenos procedimentos específicos para cada cátion. Utilizando as seguintes substâncias: Oxalato de amônio, Iodeto de potássio e Iodeto de sódio, que são compostos químicos inorgânicos na qual em suas formas anidra apresentam-se como sólidos cristalinos, e suas formas hidratadas são usadas em laboratórios escolares para demonstração de reações em pequena escala.
OBJETIVO
 Através de reações de via seca e via úmida, realizar os testes analíticos, para identificar os cátions do grupo I (Na+, K+,NH4 + ).
Metodologia
Substâncias reagentes ou solventes
Ácido clorídrico:
Nome IUPAC: Hydrogen chloride
Outros nomes: Ácido muriático, cloreto de hidrogênio.
Fórmula: HCl
Massa molar: 36,46094 g/mol
Densidade: 1,19 g/cm³
Classificação: Ácido mineral
Ponto de fusão: -114,8°C
Ponto de ebulição: 50,5
Acidez: –7,0
Aparência: líquido límpido e incolor ou levemente amarelado com cheiro pungente
Cloreto de potássio:
Nome IUPAC: cloreto de potássio
Outros nomes: Muriato de potássio
Fórmula: KCl
Massa molar: 74.551 g/mol
Densidade: 1,98 g/cm³
Ponto de fusão: 773°C
Ponto de ebulição: 1500°C
Aparência: sólido branco cristalino
Ácido acético:
Nome IUPAC: Acetic acid
Outros nomes: Ácido etanoico
Fórmula: CH3COOH
Massa molar: 60,05 g/mol
Classificação: corrosivo (C), Inflamável (F).
Densidade: 1,05 g/cm³
Ponto de fusão: 16.5°C
Ponto de ebulição: 118.1°C
Acidez: 4,75 a 25°C
Aparência: líquido incolor
Cobaltonitrito de sódio:
Nome IUPAC: sodium hexanitritocobaltate (III)
Outros nomes: hexanitritocobaltato (III) de sódio
Fórmula: CoN6Na3O 12
Massa molar: 403,93 g/mol
Cloreto de amônio:
Nome IUPAC: ammoium
Outros nomes: sal amoníaco
Fórmula: NH4Cl
Massa molar: 53,491 g/mol
Classificação: Prejudicial (Xn); Irritante (Xi).
Densidade: 1,53 g/cm³
Ponto de fusão: 338
Iodeto de potássio:
Nome IUPAC: Potassium iodide
Outros nomes: iodeto potássico
Fórmula: KI
Massa molar: 166,0028 g/mol
Densidade: 3,12g/cm³
Ponto de fusão: 681°C
Ponto de ebulição: 1330°C
Aparência: sólido branco cristalino
Iodeto de sódio:
Nome IUPAC:
Fórmula: NaI
Massa molar: 149,89 g/mol
Densidade: 3,67g/cm³
Ponto de fusão: 661°C
Ponto de ebulição: 1.304°C
Aparência: Sólido branco.
	
Materiais
- Estantes com tubo de ensaio;
- Pipeta Pasteur;
- Pinças de Madeira;
- Béquer 500 mL e 50 mL;
- Centrifuga;
- Bateria de reagentes;
- Bico de Bunsen;
- Pisseta com água destilada;
- Papel Tornassol;
- Pipeta Pasteur de vidro;
-Tripé de ferro e tela de amianto;
-Estante para tubos de ensaio;
-Fio de níquel-crômio;
Procedimento
I- Reação dos íons sódio, Na +
 O Fio de níquel-crômio foi limpo sendo, aquecido a rubro na chama de um bico de Bunsen, feito isso retirou o fio da chama e mergulhou-o em ácido clorídrico concentrado, dentro de um tubo de ensaio, em seguida foi levado para chama novamente o processo foi repetido até que o fio não apresentasse coloração alguma a chama. Logo após mergulhou-se o fio limpo em uma solução contendo íons de sódio, e a seguir levou-o á chama oxidante do bico de Bunsen.
II- Reações dos íons Potássio, K +
a) Teste de chama
 Foi feita a limpeza do fio de níquel-crômio novamente de acordo com o procedimento citado anteriormente, feito isso mergulhou-se o fio em um tubo de ensaio contendo solução de íons de potássio em seguida levou-o à chama. Em seguida utilizou-se um vidro relógiopara observar a coloração formada pela chama.
b) Reação com cobaltonitrito de sódio
 Com auxilio de um conta gotas adicionou-se 3 gotas de uma solução de cloreto de potássio 0,2 mol L-1 , 3 gotas de ácido acético 3 mol L -1 e 3 gotas de acetato de sódio 3 mol L -1 em um tubo de ensaio e agitou-se. Com auxilio da pipeta Pasteur adicionou-se 6 gotas de cobaltonitrito de sódio Na3[Co(NO2 )6] 0,2 mol L -1
III- Reações dos íons amônio, NH4 +
a) Reação com cobaltonitrito de sódio
 Foi feita a limpeza do fio de níquel-crômio novamente de acordo com o procedimento citado anteriormente, mergulhou-se o fio em um tubo de ensaio contendo uma solução de cloreto de amônio e logo após levou- o à chama.
b) Reação com base forte
Procedimento 1:
 Em um tubo de ensaio adicionou-se 3 gotas de solução de cloreto de amônio 0,2 mol L-1 e 8 gotas de hidróxido de sódio (NaOH) 4 mol L -1. Foi aquecido cuidadosamente o tubo e logo após testou-se a amônia que foi desprendida por meio de um papel de tornassol vermelho umedecido com água destilada colocando-se sobre o tubo sem encostar às bordas.
Procedimento 2:
 Ao tubo de ensaio adicionou-se 3 gotas de solução de cloreto de amônio 0,2 mol L -1 e 8 gotas de hidróxido de sódio (NaOH) 4 mol L -1. Em seguida aqueceu-se o tubo e colocou-se um bastão de vidro umedecido com ácido clorídrico concentrado em contato com o vapor desprendido pela reação.
Análise e discussão dos resultados
Reações dos íons sódio, Na +
 Teste de chama: A identificação do íon sódio foi direta. Adicionou-se ácido clorídrico à solução e realizou-se o teste de chama. O aparecimento de uma coloração amarela indicou a presença de íons sódio na solução.
Reações dos íons potássio, K +
 Teste de chama: O íon potássio é menos sensível do que o teste do sódio, desta forma notou-se a coloração violeta que se extinguiu rapidamente, indicando sua presença.
 Reação com cobaltonitrito de sódio: Ao misturar cloreto de potássio, que é um sal iônico já dissociado em solução aquosa, ácido acético, acetato de sódio e cobaltonitrito de sódio, percebe-se que ocorre uma reação química entre o cátion e o ânion, formando um sólido amarelo, e este sólido observado é o potássio, que reage rapidamente em soluções concentradas na presença de excesso de reagentes e é lenta em soluções diluídas.
3 K + + [Co (NO 2) 6 3-]→ K 3 [Co(NO 2) 6] (s)
Reações dos íons amônio, NH4
 Reação com cobaltonitrito de sódio: Utilizando o procedimento anterior, substituindo apenas o cloreto de potássio pelo cloreto de amônio, precipitou (NH4)3[Co(NO2)6] também de cor amarela.
3 NH 4 + + [Co(NO 2 ) 6 3- ]↔ (NH 4 ) 3 [Co(NO 2 ) 6] (s)
 Reação com base forte: Decorrente a isso, em um tubo de ensaio, adicionou-se a solução de cloreto de amônio (NH4Cl) a uma base forte (NaOH). Ao ser aquecido, foi detectado o gás amônia, um gás básico, e em contato com o papel tornassol vermelho, indicou uma coloração azul, a reação envolvida neste teste pode ser expressa pela seguinte equação:
NH 4 + + OH - ↔ NH 3 + H 2 O
 O método idêntico ao anterior, posteriormente utilizando um bastão de vidro umedecido com ácido observou a formação de fumos brancos micropartículas de NH4Cl
Equação: HCl (g) + NH3 (g) ↔ NH4Cl (s)
CONCLUSÃO
 
 O presente relatório abordou a separação e identificação dos Cátions do Grupo I, utilizando-se de propriedades características dos elementos, como a solubilidade em água, seus respectivos reagentes e concentrações. Foi possível identificar os cátions presentes nas soluções problema por meio da marcha sistemática dos Metais do Grupo I.
	Referências
1. O Mundo da Química - Marcha Analítica de Cátions. Disponível em ;http://www.omundodaquimica.com.br/academica/cations_grupo;. (Acesso em 04 de Novembro de 2017 ás 17h22min).
2.Passei direto, Identificação de cátions e ânions. Disponível em ;
www.passeidireto.com/idetificaçãodecationseanions;. (Acesso em 04 de Novembro de
2017 ás 16h55min).
3. UFJF, Analises Químicas. Disponível em ;www.ufjf.br/analisesquimicas;. (Acesso
em 04 de Novembro de 2017 ás 16h57min).