IDENTIFICAÇÃO DOS CATIONS DO GRUPO 2

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ILHÉUS – BAHIA 
2017 
 
Sumário 
1. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 3 
Procedimento 1: Identificação por precipitação e teste de chama ................................. 3 
Procedimento 2 - Reação com base forte .......................................................................... 6 
Procedimento 3 - Reação com carbonato de amônio ...................................................... 6 
Procedimento 4 - Reação com oxalato de amônio ........................................................... 7 
Procedimento 5 - Reação com o dicromato de potássio ................................................. 8 
Procedimento 6 - Reação com o sulfato de amônio ......................................................... 8 
Procedimento 7 - Reação com o monohidrogenofosfato de sódio ................................. 9 
2. CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 9 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
A base da identificação dos cátions está disposto no seguinte 
fluxograma: 
 
Figura 1: Fluxograma de separação de cátions do grupo II.[1] 
 
O magnésio, cálcio, estrôncio e bário pertencem ao grupo IIA 
da tabela periódica apresentando configurações eletrônicas similares. 
Disto decorre a semelhança de suas propriedades, sendo difícil a 
identificação dos cátions por conta deste fator. 
Procedimento 1: Identificação por precipitação e teste de chama 
1.1 
Na adição de NH4OH apenas o Mg2+ precipitou baseado na seguinte reação: 
Mg2+ + NH4OH � Mg(OH)2(s) 
Após adição de (NH4)2CO3 saturado os demais íons (Ca2+, Sr2+ e Ba2+) 
precipitaram na forma de seus carbonatos insolúveis 
Ca2+ + CO32- � CaCO3 (s) 
Sr2+ + CO32- � SrCO3 (s) 
Ba2+ + CO32- � BaCO3 (s) 
Após a precipitação inicial, os íons Mg2+ reagem com solução de 
carbonato de amônio, dando origem a um sal básico, branco, gelatinoso, de 
composição variável: 
5Mg2+ + 5CO32- + 6H2O � 4MgCO3.Mg(OH)2.5H2O (s) + CO2 
Centrifugou-se todas as soluções. 
Tabela 1: Reação do procedimento 1.1 
Cátion Reagiu com NH4OH Reagiu com (NH4)2CO3 
Mg2+ Sim Sim 
Ca2 Não Sim 
Sr2+ Não Sim 
Ba2+ Não Sim 
 
1.2 
Lavou-se todos os precipitados duas vezes com 20 gotas de água 
Todos os precipitados foram solubilizados com a adição de ácido acético por 
diminuir a disponibilidade dos íons carbonato no meio: 
CO32- + H+ � HCO3- 
HCO3- + H+ � H2CO3 Û CO2 + H2O 
Adicionou-se 1 gota de de (NH4)2SO4 
O íon sulfato provém de um ácido relativamente forte, H2SO4 de tal modo 
que há pouca tendência para os íons H+ e SO42- se combinarem. 
Deste modo, a dissolução do precipitado em qualquer ácido, requer uma 
concentração alta de íons hidrogênio. 
MSO4(s) + H+ � M2+ + HSO4- 
Por isso no caso de Ba2+ e Sr2+ houve formação de precipitados, enquanto 
que Ca2+ e Mg2+ não precipitaram neste meio 
Centrifugou-se os precipitados Ba2+ e Sr2+ e guardou-se o sobrenadante 
Tabela 2: Reações do procedimento 1.2 
Cátion 
Solubilizou com 
CH3COOH 
Reagiu com (NH4)2SO4 
Mg2+ Sim Não 
Ca2 Sim Não 
Sr2+ Sim Sim 
Ba2+ Sim Sim 
 
1.3 
Como a dissolução do precipitado em qualquer ácido, requer uma 
concentração alta de íons hidrogênio, após adição de HCl houve dissolução 
parcial do precipitado, reservou-se para o teste de chama 
1.4 
Com os sobrenadantes dos precipitados Ba2+ e Sr2+ adicionou-se NH4OH. 
Adicionou-se (NH4)2(C2O4) percebendo precipitação dos íons uma vez 
que é natural que soluções neutras de oxalato de amônio formem precipitados 
com os íons dos metais alcalinos terrosos. 
Os oxalatos dissolvem-se em soluções de ácidos fortes, devido à formação dos 
íons HC2O4-. 
MC2O4 (s) � M2+ + C2O42- 
C2O42- + H+ � HC2O4- 
Solubilizou-se com HCl e reservou-se para o teste de chama. 
1.5 
No teste de chama os íons do precipitado e do sobrenadante do Sr2+ 
apresentaram coloração vermelha, enquanto os íons do precipitado e do 
sobrenadante do Ba2+ apresentaram coloração verde, o que constata êxito na 
determinação qualitativa dos metais. 
Tabela 3: Resultados do procedimento 1.5 
Cátion Sobrenadante Precipitado 
Sr2+ Vermelho Vermelho 
Ba2+ Verde Verde 
 
Procedimento 2 - Reação com base forte 
 Os resultados encontrados em laboratório para as reações dos 
cátions com uma base forte estão dispostos na Tabela 4: 
Tabela 4: Resultados de precipitação e solubilização dos cátions. 
Cátion NaOH: Formou precipitado? 
NH4Cl: Quantidade 
de gotas 
Ca2+ Sim 5 
Ba2+ Sim 10 
Sr2+ Sim 10 
Mg2+ Sim 30 
 
 Todos os cátions após reagirem com o NaOH formaram precipitado, 
conforme as reações químicas a seguir: 
��(���)�(�	) + ���� (�	) ⇌ ��(��)� + ����� 
��(���)�(�	) + ���� (�	) ⇌ ��(��)� + ����� 
��(���)�(�	) + ���� (�	) ⇌ ��(��)� + ����� 
��(���)�(�	) + ���� (�	) ⇌ ��(��)� + ����� 
Estes precipitados são os hidróxidos de cada cátion. Após a adição 
de cloreto de amônio, observa-se que há a dissolução dos precipitados, 
porém, em quantidades diferentes de NH4Cl. 
Estes hidróxidos são solúveis em sais de amônia porque a adição do 
mesmo resulta em um aumento do íon amônio na solução, o que provoca o 
descolamento do equilíbrio de dissociação no sentido de formação de 
amônia não dissociada e com isso há uma queda dos íons hidroxila. 
A quantidade de gotas varia porque a medida que vai adicionando o 
sal de amônio, a concentração de OH- será reduzida ao ponto do produto 
de solubilidade dos hidróxidos não for mais atingindo. 
Procedimento 3 - Reação com carbonato de amônio 
Os resultados encontrados encontram-se na Tabela 5: 
 
Tabela 5: Formação de precipitação dos cátions. 
Cátion Formou precipitado? 
Ca2+ Sim 
Ba2+ Sim 
Sr2+ Sim 
Mg2+ Sim 
 
Neste procedimento ocorreu a formação de precipitado com todos os 
elementos do grupo, isso acontece, pois, a presença desses íons em 
solução de carbonato de amônio origina precipitados de MCO3, como pode 
ser visto nas equações químicas abaixo: 
����(�	) + ���
�(�	) ⇌ �����(�) 
����(�	) + ���
�(�	) ⇌ �����(�) 
����(�	) + ���
�(�	) ⇌ �����(�) 
����(�	) + ���
�(�	) ⇌ �����(�) 
 
Procedimento 4 - Reação com oxalato de amônio 
 
Os resultados encontrados em laboratórios estão na Tabela 6: 
Tabela 6:Precipitação dos cátions. 
Cátion Precipitação sem 
aquecimento 
Precipitação com 
aquecimento 
Ca2+ Sim Sim 
Ba2+ Sim Sim 
Sr2+ Sim Não 
Mg2+ Não Sim 
 
Nesta parte do procedimento o intuito era a busca por soluções 
neutras de oxalato de amônio que formam precipitado com os íons alcalino 
terrosos. O oxalato em solução de acido forte dissolve devido a presença do 
íon HC2O4-, como pode ser visto na equação química abaixo. 
�����(�) ⇌ �
�� + ����
�� 
����
�� + �� + ⇌ �����
� 
O ácido acético não é forte o suficiente para deslocar o equilíbrio 
químico, e dissolver o precipitado no caso do cálcio, porém, o que se 
observa é que todos continuam precipitados, com exceção do estrôncio, o 
que deve ter acontecido por erros experimentais e na própria solução. 
Procedimento 5 - Reação com o dicromato de potássio 
Encontrou-se os seguintes resultados neste procedimento: 
Tabela7: Formação de precipitação dos cátions. 
Cátion Formou precipitado? 
Ca2+ Não 
Ba2+ Sim 
Sr2+ Não 
Mg2+ Não 
 
Nesta parte do procedimento apenas o íon Ba2+ precipitou, isso 
ocorre pois acontece a formação de um precipitado de cromato de bário 
BaCrO4. 
�����
�� + 2���� + ��� ⇌ 2������(�) + 2�
�
 
A adição de acetato de sódio na reação é para manter a concentração 
de íons H+ baixa garantindo assim a precipitação completa. Os demais íons 
não precipitam nas condições que foram feitas as reações. Com isso, houve 
a identificação do íon de Bário na solução. 
Procedimento 6 - Reação com o sulfato de amônio 
Foram encontrados os seguintes resultados: 
Tabela 8: Precipitação com ácido e base fracas e sulfato de amônio 
Cátion Precipitação com CH3COOH 
Precipitação com 
NH4OH 
Ca2+ Sim Sim 
Ba2+ Sim Sim 
Sr2+ Sim Sim 
Mg2+ Não Não 
 
O íon sulfato que vem de uma ácido forte (ácido sulfúrico), logo com 
isso não existe uma tendência de combinação com os íons H+ e os íons 
SO42-, assim a dissolução do precipitado necessita em qualquer que seja o 
acido de uma concentração alta de íons H+. 
Na segunda parte deste procedimento, usando o NH4OH precipitou os 
íons Ba2+ ,Ca2+ , Sr2+. Esse fato se da pela presença de um meio alcalino, 
que favorece a precipitação dos íons nesta etapa. 
Procedimento 7 - Reação com o monohidrogenofosfato de sódio 
 
 Na Tabela 9 estão os resultados para cada cátion: 
Tabela 9: Resultado da precipitação dos cátions. 
Cátion Formou precipitado? 
Ca2+ Sim 
Ba2+ Sim 
Sr2+ Sim 
Mg2+ Sim 
 
 Para este procedimento houve a precipitação de todos os cátions, 
conforme as reações: 
����(�	) + ���(�	) + ����
� + 6��� ⇌ ��������. 6���(�) 
3����(�	) + 2���(�	) + 2����
� ⇌ ���(���)�(�) 
3����(�	) + 2���(�	) + 2����
� ⇌ ���(���)�(�) 
3����(�	) + 2���(�	) + 2����
� ⇌ ���(���)�(�) 
 Observa-se que a estrutura para o precipitado de Magnésio se 
diferencia e, portanto, foi possível verificar a presença deste cátion na 
solução. [2] 
 
2. CONCLUSÃO 
 
Observou-se que na identificação de cátions do grupo II tem-se alguns 
métodos para se chegar ao resultado esperado, porém, para este grupo, as 
reações foram parecidas e visualmente, não foi possível identificar alguns 
cátions. O teste de chama é essencial nestes casos porque como cada 
substância tem um espectro especifico facilita a identificação dos elementos. 
Contudo, o resultado foi satisfatório pois pode-se estudar e analisar 
métodos de separação e identificação que muitas vezes são utilizados na 
indústria química, o que é importante nos dias atuais. 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
[1] PEREIRA, F. S. G. SILVA, F. F. Laboratório de Química Analítica Qualitativa. Instituto 
Federal de Ciência e tecnologia de Pernambuco. 2009 
[2]DIAS, S. L. P. et al. Analise Qualitativa em escala Semimicro. BOOKMAN: São 
Paulo.2017.