Relatório Cátions do grupo III

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ 
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Identificação dos cátions do grupo III 
 
 
 
 
 
REIJANE COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dezembro – 2017 
Ilhéus - Bahia 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
Colegiado de Engenharia Química 
Curso: Engenharia Química 
 
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REIJANE COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Identificação de cátions do grupo III 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado como parte dos 
critérios de avaliação da disciplina CET985 – 
Química Analítica Qualitativa P (04). 
 
 Professora – Luana Novaes Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dezembro - 2017 
 Ilhéus - Bahia 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
Colegiado de Engenharia Química 
Curso: Engenharia Química 
 
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1. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
1.1 Reações em meio com base forte e fraca 
1.1.1 Reações com hidróxido de sódio (NaOH) 
A tabela abaixo mostra os aspectos qualitativos das soluções contendo alguns 
cátions do grupo III antes e após a adição de uma gota da solução de hidróxido 
de sódio (NaOH). 
 
Tabela 1: Aspectos qualitativos dos resultados obtidos 
Soluções Cor Cor do precipitado 
FeCl3 Amarelo Marrom 
AlCl3 Incolor Branco 
Cr(NO3)3 Azul claro Verde 
CoCl2 Rosa Azul 
ZnCl2 Incolor Branco 
 
O cloreto de ferro III dissocia-se em água formando os íons férricos (Fe3+) e íons 
cloreto (Cl-). Ao adicionar o hidróxido de sódio que é uma base forte e, portanto 
dissocia-se completamente, os íons de ferro III reagem com os íons hidróxido 
formando o hidróxido de ferro III, que é insolúvel em água e apresenta coloração 
marrom. A equação química abaixo mostra a reação. 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
As reações para as soluções contendo as outras espécies químicas em estudo 
(Al3+, Cr3+, Co2+ e Zn2+), aconteceram de forma análoga, a reação de cada 
espécie com os íons hidróxido formando hidróxidos insolúvel. As equações 
químicas abaixo mostram cada reação. 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
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 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
Ao adicionar o hidróxido de sódio em excesso apenas os hidróxidos de alumínio, 
cromo e zinco solubilizaram (ligeiramente solúveis em excesso do reagente), as 
outras soluções exibiram partículas em suspensão até em maiores quantidades 
adicionadas, portanto apresentaram baixa solubilidade em excesso do reagente. 
As soluções que solubilizaram formaram íons tetrahidroxialuminato ( ( ) 
 ), 
tetrahidroxicromato III ( ( ) 
 ) e ( ) 
 . 
 
 ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 ( ) 
 
 ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 ( ) 
 
 ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 ( ) 
 
1.1.2 Reações com hidróxido de amônio (NH4OH) 
Os aspectos qualitativos obtidos com a reação dos íons em estudo e o hidróxido 
de amônio não diferem dos resultados obtidos no item 1.1.1 tabela 1. As 
equações químicas abaixo mostram o resultado. 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
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 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
Assim como na reação com hidróxido de sódio, a reação dos cátions com uma 
base fraca (NH4OH) também se formaram os precipitados de hidróxido. 
Ao adicionar o excesso de hidróxido de amônio apenas as soluções de hidróxido 
de cobalto e hidróxido de zinco solubilizaram completamente (ligeiramente 
solúveis em excesso do reagente). Enquanto o hidróxido de alumínio apresentou 
baixa solubilidade devido as partículas em suspensão e os hidróxidos de ferro e 
cromo foram insolúveis. 
O hidróxido de cobalto solubiliza-se em excesso de reagente formando íons 
hexaminocobalto (II): 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 
O hidróxido de zinco solubiliza-se em excesso de reagente formando íons 
tetraminozincato (II): 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 
Segundo a literatura o hidróxido de cromo também deveria solubilizar em excesso 
do reagente, no entanto foi observada baixa solubilidade no experimento que 
pode estar relacionado com erros experimentais. 
 
1.2 Ferro (III) 
Quando uma solução de tiocianato de amônio é adicionada à solução que contém 
íons de , é percebida a formação de um complexo de cor vermelho-sangue. 
A reação ocorrida é equacionada por: 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) 
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A molécula não carregada pode ser extraída com a utilização de álcool amílico ou 
éter. São formados uma série de outros complexos, como ( ) , 
 ( ) 
 , ( ) 
 , ( ) 
 , ( ) 
 . A composição do produto 
dependerá das quantidades relativas de ferro e tiocianato presentes. 
A reação entre os íons e ferrocianeto de potássio (III) é dada pela equação: 
 
 ( ) 
 ( ) ( ) ( ) 
 
O complexo formado tem coloração marrom e, o ferrocianeto de potássio (III) do 
composto pode ser reduzido com adição de peróxido de hidrogênio e precipita 
com coloração azul-da-prússia. 
 
1.3 Alumínio (III) 
Com a adição de apenas uma gota de hidróxido de amônio à solução de íons Al3+, 
foi observado a formação de um precipitado branco e gelatinoso que, pela 
equação seguinte, pode-se concluir que é hidróxido de alumínio, que é 
ligeiramente solúvel em excesso de reagente: 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) 
 ( ) 
 
A reação de íons de alumínio com hidróxido de sódio também produz hidróxido de 
alumínio, de acordo com a equação química: 
 
 ( ) ( ) ( ) 
 
Essa reação é reversível, para isso, deve-se usar um reagente que consiga 
reduzir a concentração de íons hidroxila. Assim, a reação abaixo irá se processar 
da direita para a esquerda. 
 
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 ( ) ( ) 
 ( ) ( 
 
 
Isso pode ser feito com a adição de uma base, porém, com a adição de ácido 
(como o clorídrico) em excesso, ocorre a redissolução do precipitado, de acordo 
com a equação a seguir. 
 
 ( ) ( ) 
 ( ) ( ) ( ) 
 
1.4 Cromo (III) 
A solução de Nitrato de cromo (Cr(NO3)3) adicionou-se água e hidróxido de sódio 
que imediatamente formou precipitado azul mais claro. 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 
De acordo com a reação os íons de cromo (Cr3+) reagem com os íons OH- 
formando o hidróxido de cromo III que é insolúvel em água. Em seguida 
adicionou-se o peróxido de hidrogênio (H2O2) em que não foi observada nenhuma 
mudança no aspecto da solução. Sendo assim, aqueceu-seo tubo e foi 
observada variação na cor, de verde azulado ficou amarelo, após alguns minutos 
aquecendo. Este fato é devido ao desprendimento do oxigênio e então forma-se o 
íon cromato que é responsável pela coloração amarela. 
 
 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
 ( ) 
 ( ) 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
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1.5 Cobalto (II) 
Com a adição de cristais de tiocianato de amônio à solução que contém íons de 
 , é percebida mudança de cor instantaneamente. A cor azul é devida à 
formação de íons tetratiocianatocobaltato: 
 
 ( ) ( ) ( ) 
 ( ) 
 
Não há formação de precipitado, apenas distinção dos hexanoferratos (II) e (III) e 
cianetos. A adição de álcool amílico à solução é seguida da formação do ácido 
livre ( ) , que é dissolvido pelo solvente orgânico e há separação de 
fases, onde a fase orgânica (menos densa) fica por cima e a fase inorgânica por 
baixo, na cor azul. 
 
1.6 Níquel (II) 
O experimento com o níquel não foi realizado devido à falta de reagentes, mas 
seguem as observações de acordo com a literatura. 
 
1.6.1 Reação com hidróxido 
Quando a solução de hidróxido de sódio é adicionada à solução de íons Ni2+, 
ocorre formação de hidróxido de níquel (II), precipitado este que possui coloração 
verde. A equação que expressa essa reação é: 
 
 ( ) ( ) ( ) 
 
A adição da amônia promove a dissolução do precipitado e, como consequência, 
a formação de um complexo: 
 
 ( ) ( ) ( ) 
 ( ) ( ) 
 
 
 
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1.6.2 Reação com dimetilglioxima 
A reação de nitrato de níquel com dimetilglioxina gera um precipitado de cor 
vermelha conhecido por dimetilglioxina de níquel. A adição de amônia tem a 
função de alcalinizar a solução. A equação que demonstra a reação segue 
abaixo. 
 
2. CONCLUSÃO 
Segundo as análises realizadas, podemos confirmar que os métodos utilizados 
foram satisfatórios e eficientes na análise qualitativa dos cátions do grupo III, 
evidenciando essa presença por meio de cores, através de reagentes que reagem 
com os cátions formando hidróxidos insolúveis e complexos. As diferentes 
metodologias para cada cátion indicam as particularidades de cada um, com suas 
propriedades exclusivas, facilitando na identificação dos mesmos. 
3. REFERÊNCIAS 
[1] Atkins,P., Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio 
ambiente; Peter Atkins e Loretta Jones. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 
[2] Russel, J. B. Química Geral, Vol. 1. 2ª edição, São Paulo; Makron Books, 
1994. 
[3] Vogel, A.I. Química analítica qualitativa/ Arthur I. Vogel; tradução por Antônio 
Gimeno; 5. ed. rev por G.Svehla. São Paulo: Mestre Jou, 1981.