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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA APOSTILA DE QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA Docente Flavio Soares Silva a Conteúdo 1 CLASSIFICAÇÃO DOS CÁTIONS EM GRUPOS ANALÍTICOS ..................................................... 1 2 Cátions do Grupo V ............................................................................................................... 3 2.1 Reações do íon sódio (Na+)............................................................................................ 3 2.1.1 Teste da chama ..................................................................................................... 3 2.1.2 Reação com acetato de zinco e uranila: ................................................................ 3 2.2 Reações do íon potássio (K+) ......................................................................................... 3 2.2.1 Teste da chama ..................................................................................................... 3 2.2.2 Reação com cobaltonitrito de sódio: .................................................................... 4 2.2.3 Reação com ácido perclórico ................................................................................ 4 2.3 Reações do íon amônio (NH4 +) ...................................................................................... 4 2.3.1 Reação com cobaltonitrito de sódio ..................................................................... 4 2.3.2 Reação com base forte .......................................................................................... 4 2.4 Reações do íon magnésio (Mg2+) ................................................................................... 5 2.4.1 Prova de chama ..................................................................................................... 5 2.4.2 Reação com base forte .......................................................................................... 5 2.4.3 Reação com hidróxido de amônio ......................................................................... 7 2.4.4 Reação com carbonato de amônio ....................................................................... 7 2.4.5 Reação com monohidrogenofosfato de sódio ...................................................... 8 3 Cátions do Grupo IV .............................................................................................................. 9 3.1 Reações dos íons cálcio (Ca2+), estrôncio (Sr2+) e bário (Ba2+) ....................................... 9 3.1.1 Prova de chama ..................................................................................................... 9 3.1.2 Reação com carbonato de amônio ....................................................................... 9 3.1.3 Reação com oxalato de amônio .......................................................................... 10 3.1.4 Reação com dicromato de potássio .................................................................... 11 3.1.5 Reação com sulfato de amônio ........................................................................... 11 4 Cátions do Grupo III ............................................................................................................. 13 4.1 Reações dos cátions do grupo III: Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni2+, Co2+, Zn2+ e Mn2+ .................... 13 4.1.1 Reação com NaOH ............................................................................................... 13 4.1.2 Reação com NH4OH ............................................................................................. 14 4.1.3 Reação com NH4OH em presença de NH4Cl ........................................................ 15 4.1.4 Reação com sulfeto de amônio ........................................................................... 15 b 4.1.5 Reações com tioacetamida (NH4)2S ..................................................................... 16 4.1.6 Reações dos cátions do grupo III: Fe2+ e Fe3+ ...................................................... 17 4.1.7 Reações dos cátions do grupo III: Cr3+ ................................................................. 18 4.1.8 Reações dos cátions do grupo III: Zn2+ ................................................................ 19 4.1.9 Reações dos cátions do grupo III: Mn2+ ............................................................... 20 4.1.10 Reações dos cátions do grupo III: Co2+ ................................................................ 21 4.1.11 Reações dos cátions do grupo III: Ni2+ ................................................................. 22 5 Reações dos cátions do grupo II: Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+ e Sn4+ .... 25 5.1 Reações de separação de íons do subgrupo II A ......................................................... 25 5.2 Reação com gás sulfídrico ........................................................................................... 25 5.3 Reação com sulfato de amônio ................................................................................... 26 5.4 Reação com hidróxido de amônio ............................................................................... 26 5.5 Reações de identificação dos cátions do subgrupo II A .............................................. 27 5.5.1 Mercúrio (II) ........................................................................................................ 27 5.5.2 Chumbo (II) .......................................................................................................... 28 5.5.3 Bismuto (III) ......................................................................................................... 28 5.5.4 Cobre (II) .............................................................................................................. 29 5.5.5 Cádmio (II) ........................................................................................................... 29 5.6 Reações de separação de íons do subgrupo II B ......................................................... 30 5.6.1 Reações dos íons As3+ e As5+ ................................................................................ 30 5.6.2 Reações dos íons Sb3+ e Sb5+................................................................................ 31 5.6.3 Reações dos íons Sn2+ e Sn4+................................................................................ 32 5.7 Reações de separação dos cátions do grupo I ............................................................ 37 5.7.1 Reação com HCl diluído ....................................................................................... 37 5.7.2 Reação com H2S ................................................................................................... 38 5.8 Reações de identificação dos cátions do grupo I ........................................................ 39 5.8.1 Prata (Ag+) ........................................................................................................... 39 5.8.2 Chumbo (Pb2+) ..................................................................................................... 40 5.8.3 Mercúrio (Hg2 2+) .................................................................................................. 41 6 DETERMINAÇÃO DOS ÂNIONS ............................................................................................ 43 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................... 44 i SEGURANÇA NO LABORATÓRIO A segurança em atividades desenvolvidas em um laboratório químico é um assunto tão importante quanto extenso. Abaixo estão relacionados algunsItens elementares que devem ser observados em trabalhos de laboratório. Incorpore-os em seu procedimento habitual no trabalho diário. Lembre-se: 1. Os acidentes não acontecem, são causados. 2. O seu primeiro acidente pode ser o último. 3. Siga as normas de segurança estabelecidas. 4. Na dúvida, consulte os manuais e as Fichas de Informações de Segurança de Produto Químico (FISPQ), originalmente conhecida como MSDS (do inglês, Material Safety Data Sheet). 5. O laboratório não é lugar para brincadeiras! Concentre-se no que estiver fazendo. 6. Manter sempre a calma!!! As fichas de Segurança (MSDS) são formulários que contêm dados referentes às propriedades de substâncias químicas. Dentre outras, elas fornecem informações importantes a respeito das características físicas (ex: ponto de fusão, ponto de ebulição, etc), reatividade, toxicidade, manipulação, armazenamento, eliminação, descarte, primeiros socorros e equipamento de proteção para o seu manuseio seguro destas substâncias. No Brasil, a MSDS é conhecida como Ficha de Informações de Segurança de Produto Químico (FISPQ). Regras básicas de segurança em laboratórios: 1. Use sempre óculos de segurança e avental de algodão, longo e de mangas longas. 2. Use calças compridas e calçados fechados. Não use saias, bermudas ou calçados abertos. 3. Pessoas que tenham cabelos longos devem mantê-los presos enquanto estiverem no laboratório. 4. Não trabalhe sozinho, principalmente fora do horário de expediente. 5. Não fume, coma ou beba nos laboratórios. Lave bem as mãos com sabonete ao deixar o recinto. 6. Antes de usar reagentes que não conheça, consulte a bibliografia adequada e informe- se sobre como manuseá-los e descartá-los. 7. Não retorne reagentes aos frascos originais, mesmo que não tenham sido usados. 8. Evite circular pelo laboratório segurando reagentes. 9. Ao ser designado para trabalhar em um determinado laboratório, é imprescindível o conhecimento da localização dos acessórios de segurança. 10. Não use equipamentos que não tenha sido treinado ou autorizado a utilizar. 11. Certifique-se da tensão de trabalho da aparelhagem antes de conectá-la à rede elétrica. Quando não estiverem em uso, os aparelhos devem permanecer desconectados. 12. Use sempre luvas de isolamento térmico ao manipular material quente ou frio. 13. Nunca pipete líquidos com a boca. Neste caso, use bulbos de borracha ou trompas de vácuo. 14. Antes de iniciar o experimento verifique se todas as conexões e ligações estão seguras. ii Atitudes ao entrar em um laboratório: Quando entrar ou estiver trabalhando em um laboratório, você deve: 1. Localizar os extintores de incêndio e verificar a qual tipo pertencem e que tipo de fogo podem apagar antes de usá-lo. 2. Localizar as saídas de emergência. 3. Localizar a caixa de primeiros socorros e verificar a validade e os tipos de medicamentos existentes, bem como o seu modo de utilização. 4. Localizar a caixa de máscaras contra gases. Se precisar usá-las, lembre-se de verificar a existência e qualidade dos filtros adequados à sua utilização. 5. Localizar a chave geral de eletricidade do laboratório e aprender a desligá-la. 6. Localizar o cobertor anti-fogo. 7. Localizar a caixa de areia. 8. Localizar o equipamento lava-olhos mais próximo e verificar se está funcionando adequadamente. 9. Localizar o chuveiro de segurança e verificar se este está funcionando adequadamente. 10. Informar-se quanto aos telefones a serem utilizados em caso de emergência (hospitais, ambulância, bombeiros, etc.). IMPORTANTE: Além de localizar estes equipamentos, você deve saber utilizá-los adequadamente. Assim, consulte a pessoa responsável pela segurança do laboratório ou os manuais especializados no assunto. Atitudes durante a realização de experimentos: 1. Nunca adicione água sobre ácidos e sim ácidos sobre água. 2. Ao testar o odor de produtos químicos, nunca coloque o produto ou o frasco diretamente sob o nariz. 3. Quando estiver manipulando frascos ou tubos de ensaio, nunca dirija a sua abertura na sua direção ou na de outras pessoas. 4. Fique atento às operações onde for necessário realizar aquecimento. 5. Cuidado para não se queimar ao utilizar sólidos e líquidos em baixas temperaturas, tais como nitrogênio líquido ou gelo seco (CO2 - sólido). O uso de óculos de seguranças é mandatório. 6. A destilação de solventes, a manipulação de ácidos e compostos tóxicos e as reações que exalem gases tóxicos são operações que devem ser realizadas em capelas, com boa exaustão. 7. As válvulas dos cilindros devem ser abertas lentamente com as mãos ou usando chaves apropriadas. 8. Nunca force as válvulas, com martelos ou outras ferramentas, nem as deixe sobre pressão quando o cilindro não estiver sendo usado. 9. Sempre que possível, antes de realizar reações onde não conheça totalmente os resultados, faça um teste em pequena escala, na capela. 10. Ao trabalhar com reações perigosas (perigo de explosão, geração de material tóxico, etc.) ou cuja periculosidade você desconheça, proceda da seguinte forma: a. avise seus colegas de laboratório; b. trabalhe em capela com boa exaustão, retirando todo tipo de material inflamável. c. trabalhe com a área limpa. d. use protetor acrílico; e. tenha um extintor por perto, com o pino destravado. iii 11. Ao se ausentar de sua bancada ou deixar reações em andamento à noite ou durante o fim de semana, preencha a ficha de identificação adequada. Caso esta não esteja disponível, improvise uma e coloque-a em local visível e próximo ao experimento. Nela devem constar informações sobre a reação em andamento, nome do responsável e de seu superior imediato, com endereço e telefone para contato, além de informações de como proceder em caso de acidente ou de falta de água e/ou eletricidade. 12. O último usuário, ao sair do laboratório, deve desligar tudo e desconectar os aparelhos da rede elétrica. O uso de materiais e conexões de vidro: 1. Ao segurar material de vidro, verifique sua condição. Lembre-se que o vidro quente tem a mesma aparência que a do vidro frio. Qualquer material de vidro trincado deve ser rejeitado. 2. Vidros quebrados devem ser descartados em recipiente apropriado. 3. Use sempre um pedaço de pano protegendo a mão quando estiver cortando vidro ou introduzindo tubos de vidros em orifícios. Antes de inserir tubos de vidro, termômetros, etc. em tubos de borracha ou rolhas verifique se as bordas não contêm regiões cortantes e se os diâmetros são condizentes entre si. Lubrifique (levemente) a superfície do vidro com glicerina e segure o tubo de vidro bem próximo à rolha. Aplique uma leve pressão combinada com movimentos de rotação. 4. Nunca use mangueiras de látex velhas. Faça as conexões necessárias utilizando mangueiras (apropriadas) novas e abraçadeiras. 5. Tenha cuidado especial ao trabalhar com sistemas sob vácuo ou pressão. Dessecadores sob vácuo devem ser protegidos com fita adesiva e colocados em grades de proteção próprias. 6. Este mesmo procedimento deve ser adotado ao ser usar frascos para conter líquidos a baixa temperatura (Frascos de Dewar). 7. Antes de iniciar o experimento verifique se todas as conexões e ligações estão seguras. A armazenagem de reagentes químicos: 1. Evite armazenar reagentes em lugares altos e de difícil acesso. 2. Não estoque líquidos voláteis em locais que recebem luz. 3. Éteres, parafinas e oleifinas formam peróxidos quando expostos ao ar. Não os estoque por tempo demasiado e manipule-os com cuidado. 4. Ao utilizar cilindros de gases, transporte-os em carrinhos apropriados. Durante o seu uso ou estocagem mantenha-os bem presos à bancada ou parede, com correntes. Cilindroscom as válvulas emperradas ou defeituosas devem ser devolvidos ao fornecedor. 5. Consulte a bibliografia indicada para obter informações sobre a estocagem de produtos químicos, assegurando que reagentes incompatíveis sejam estocados separadamente. iv O descarte de resíduos: Descartar resíduos não é o mesmo que “ jogá-los fora”. Os resíduos gerados após um experimento devem ser descartados no recipiente adequado que deverá estar rotulado e adequadamente disposto no laboratório. Eventualmente podem existir outros descartes específicos no laboratório, dependendo dos reagentes utilizados no experimento. Qualquer quantidade, mesmo que mínima, deve ser descartada no local apropriado. Verifique se o recipiente de descarte está cheio antes de usá- lo. Troque-o se necessário. Nunca descarte nada sem ter certeza: Procure sempre saber a composição dos seus resíduos. No caso de dificuldades consulte as Normas de Gerenciamento de Resíduos Químicos da sua Instituição (ou de outras), ficando sempre atento aos itens abaixo: 1. Os resíduos de solventes de reações e de evaporadores rotativos devem ser colocados em frascos apropriados para descarte, devidamente rotulados. Evite misturar os solventes. Sugere-se a seguinte separação: Solventes clorados, Hidrocarbonetos, Álcoois e Cetonas, Éteres e Ésteres, Acetatos e Aldeídos. Sempre que possível indique também os componentes percentuais aproximados, pois este tipo de resíduo costuma ser incinerado por empresas especializadas que exigem uma descrição minuciosa do material que recebem. Verifique se é viável recuperar estes resíduos no seu laboratório. 2. Os resíduos aquosos ácidos ou básicos devem ser neutralizados antes do descarte, e só então descartados. Para o descarte de metais tóxicos (“metais pesados”), metais alcalinos e de outros resíduos, consulte antecipadamente a bibliografia adequada. 3. O uso de solução sulfocrômica para limpeza vem sendo proibido na maioria dos laboratórios. Caso precise utilizá-la, nunca faça o descarte diretamente na pia. O Cr(VI) deve ser reduzido a Cr(III) antes do descarte. De um modo geral, os resíduos químicos de laboratórios (inclusive dos laboratórios de ensino) podem ser separados e recolhidos em recipientes de plástico (inertes ao solvente/resíduo) rotulados da seguinte forma: Ácidos – para soluções com pH<7,0 não contaminadas com outros reagentes orgânicos ou metais. Exemplo: HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, ácido acético, etc. Bases – para soluções com pH>7,0 não contaminadas com outros reagentes orgânicos ou metais. Exemplo: NaOH, NH3, KOH, Ca(OH)2, etc. Solventes clorados – para compostos orgânicos (ésteres, éteres, hidrocarbonetos, cetonas, alcoóis e fenóis) que contenham cloro ou outro halogênio. Exemplo: clorofórmio (CHCl3), diclorometano (CH2Cl2), etc. Solventes não-clorados – para compostos orgânicos (ésteres, éteres, hidrocarbonetos, cetonas, alcoóis e fenóis) que não contenham halogênios em sua estrutura. Exemplo: acetona, etanol, hexano, tolueno, éter etílico, etc. v Metais (tóxicos ou “pesados”) – para soluções contendo qualquer concentração de metais (ex.: metais de transição e outros metais tóxicos), independentemente do pH. Exemplo: soluções contendo Ag, Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pd, Pt, Sn, Sr, Zn, etc. Utilização do Diagrama de Hommel (ou Diamante do Perigo) Este sistema possui sinais de fácil reconhecimento e entendimento do grau de periculosidade das substâncias, com graus de risco variando entre 0 e 4. Riscos à Saúde (Azul): 4 – Substância Letal; 3 - Substância Severamente Perigosa; 2 - Substância Moderadamente Perigosa; 1 - Substância Levemente Perigosa; 0 - Substância Não Perigosa ou de Risco Mínimo. Inflamabilidade (Vermelho): 4 - Gases inflamáveis, líquidos muito voláteis (Ponto de Fulgor abaixo de 23ºC); 3 – Substâncias que entram em ignição a temperatura ambiente (Ponto de Fulgor > 38ºC); 2 - Substâncias que entram em ignição quando aquecidas moderadamente (Ponto de Fulgor > 93ºC); 1 - Substâncias que precisam ser aquecidas para entrar em ignição (Ponto de Fulgor < 93ºC); 0 - Substâncias que não queimam. Reatividade (Amarelo): 4 - Pode explodir; 3 - Pode explodir com choque mecânico ou calor; 2 – Reação química violenta; 1 – Instável se aquecido; 0 – Estável. Riscos Específicos (Branco): OXY – Oxidante Forte; ACID – Ácido Forte; ALK - Alcalino (Base) Forte; COR – Corrosivo; W - Não misture com água. Os números necessários para o preenchimento do Diamante de Hommel encontram-se disponíveis para consulta em vários sites, livros ou Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico (fichas MSDS - Material Safety Data Sheet). 1 1 CLASSIFICAÇÃO DOS CÁTIONS EM GRUPOS ANALÍTICOS A história da classificação de cátions em grupos analíticos e a proposição de marchas analíticas de identificação sistemática se iniciaram em 1780, na Suécia. Em 1836, na Inglaterra, Thompson introduziu o H2S(g) em análises mineral e em 1841, na Alemanha, Fresenius publicou seu trabalho sobre o esquema empregando H2S(g) para identificação de cátions e outros ânions. Este esquema é conhecido como Marcha Analítica Clássica (MAC). Com o passar dos anos, algumas modificações foram necessárias para a MAC. Para fins de análise qualitativa sistemática, os cátions são classificados em cinco grupos, levando-se em consideração suas reações com determinados reagentes, chamados de reagentes de grupo. Assim, é possível tirar conclusões da presença ou ausência de grupos de cátions. Os reagentes utilizados para a classificação dos cátions são o ácido clorídrico (HCl), o ácido sulfídrico (H2S(g) em meio ácido) o sulfeto de amônio (NH4S) e o carbonato de amônio ((NH4)2CO3). A classificação dos cátions em grupos analíticos proposta é baseada na divisão dos seguintes grupos: Grupo V: Na+, K+ e NH4 + - Não precipitam com um mesmo reagente. Grupo VI: Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+ - Seus carbonatos são pouco solúveis e seus sulfetos são solúveis em água. Grupo III: Al3+, Cr3+, Fe3+, Mn2+, Ni2+, Co2+ e Zn2+ - Precipitam como hidróxidos e sulfetos em meio neutro ou alcalino. Grupo II: Cu2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+, Bi3+, As(III), As(V), Sb(III), SB(V), Sn2+ e Sn4+ - Seus sulfetos são pouco solúveis em meio ácido e neutro. Grupo I: Ag+, Hg2 2+ e Pb2+ - Precipitam como cloreto em água. 2 Figura 1: Esquema de reações de separação de cátions em grupos analíticos 3 2 Cátions do Grupo V Não existe um reagente comum para os cátions do grupo V. Estes não reagem com HCl, H2S, NH4S ou com carbonato de amônio. No entanto podem ser identificados empregando reações específicas ou por ensaios de chama. 2.1 Reações do íon sódio (Na+) 2.1.1 Teste da chama Para esta prova usa-se um bico de Bunsen com o auxílio de um fio de platina ou níquel crômio de cerca de 3 cm de comprimento preso a um bastão de vidro. O fio deve ser limpo aquecendo-o rubro na chama, e em seguida mergulhando-o numa solução de HCl concentrado, contido num vidro de relógio. Este processo deve ser repetido várias vezes, até que o fio, quando aquecido não apresente coloração alguma à chama. A prova de chama para sódio é feita colocando-se pequena porção de NaCl num vidro de relógio, molhando-se o fio em HCl concentrado, mergulhando-se no sal e a seguir levando-se o fio à chama oxidante do bico de Bunsen, observando-se a coloração amarela intensa produzida. 2.1.2 Reação com acetato de zinco e uranila: Este teste é realizado em soluções neutra ou levemente acidificadas com ácido acético. Colocar 5gotas de uma solução de NaNO3 0,2 mol L -1 num tubo de ensaio e a seguir, adicionar 3 gotas de álcool etílico e 10 gotas de acetato de zinco e uranila. Agitar bem e deixar em repouso por 5 a 10 minutos. A formação de um precipitado amarelo claro cristalino de NaZn(UO2)2(C2H3O2)9.9H2O, indica a presença de sódio que pode ser confirmada através do teste de chama. 2.2 Reações do íon potássio (K+) 2.2.1 Teste da chama O teste da chama para o íon potássio é menos sensível do que o teste para sódio. O potássio apresenta uma coloração violeta que se extingue rapidamente à chama, e é facilmente mascarada pelo sódio. Pode-se utilizar um vidro de cobalto para absorver a luz amarela do sódio e permitir que a cor da chama do potássio seja observada. O teste da chama para o potássio pode ser realizado usando-se cloreto de potássio sólido, e o procedimento prático é idêntico ao caso do sódio. O teste de chama não é por si só conclusivo para a identificação deste íon, todavia, é um ótimo complemento para o teste de precipitação. 4 2.2.2 Reação com cobaltonitrito de sódio: A identificação do íon potássio também pode ser feita através da precipitação com cobaltonitrito de sódio: 3 K+ + [Co(NO2)6 3-] → K3[Co(NO2)6](s) Para fazer o teste, junta-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 um mesmo volume de acetato de sódio 3 mol L-1 num tubo de ensaio. Adiciona-se 6 gotas de solução de cobaltonitrito de sódio 0,2 mol L-1, recentemente preparada. Se o precipitado não se formar de imediato, deixa-se o tubo repousar por alguns minutos. Um precipitado amarelo de K3[Co(NO2)6] indica a presença de potássio. 2.2.3 Reação com ácido perclórico Íons potássio em solução não muito diluída formam com íon perclorato, um precipitado branco, cristalino, de perclorato de potássio (KClO4). Para o teste, adiciona-se a um tubo de ensaio 3 gotas de uma solução de cloreto de potássio 0,2 mol L-1 e 5 gotas de uma solução de ácido perclórico 20%. Um precipitado branco cristalino indica a presença de potássio. O mesmo resultado pode ser conseguido empregando-se uma solução de perclorato de potássio. 2.3 Reações do íon amônio (NH4 +) 2.3.1 Reação com cobaltonitrito de sódio O íon amônio forma com o cobaltonitrito de sódio um precipitado amarelo, (NH4)3[Co(NO2)6], cujas características são idênticas ao formado com o íon potássio: 3 NH4 + + [Co(NO2)6 3-] → (NH4)3[Co(NO2)6] (s) O procedimento é idêntico ao usado com o potássio. Usar uma solução de cloreto de amônio para fazer o teste. 2.3.2 Reação com base forte Adiciona-se um excesso de uma base forte para converter o íon NH4 + à amônia (NH3). A seguir aquece-se a solução alcalina para expelir o gás NH3 e a amônia liberada é detectada através de um papel de tornassol umedecido com água destilada, o qual se torna azul. Para fazer o teste, adicionar num tubo de ensaio 3 gotas de solução de cloreto de amônio 0,2 mol L-1 e 8 gotas de uma solução de hidróxido de sódio 4 mol L-1. Aquecer cuidadosamente o tubo e testar a amônia desprendida por meio de um papel de tornassol vermelho, colocado sobre o tubo, porém, sem tocá-lo. A mudança da cor do papel vermelho para azul indica a presença de amônia e consequentemente de sais de amônio na amostra testada. Uma outra maneira de executar esse teste consiste em colocar um bastão de vidro umedecido com ácido clorídrico concentrado em contato com o vapor desprendido pela reação, observando brancos (micro partículas de NH 2.4 Reações do íon magnésio 2.4.1 Prova de chama Os sais de magnésio não proporcionam nenhuma coloração à chama do bico de Bunsen. Assim a prova de chama não se presta para a identificação dos íons deste elemento. 2.4.2 Reação com base forte Adicionar em um tubo de ensai de magnésio 0,2 mol L-1 meio ficar alcalino. Deve gelatinoso de Mg(OH)2. Esse precipitado se dissolve na presença de sais de amônio. Adicionar ao precipitado formado algumas gotas de solução de cloreto de amônio 4 mol L até observar a dissolução do precipitado. A adição de sais de amônio resulta num aumento da concentração de íons NH4 + que ocasiona um deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação de amônia não dissociada. Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de íons OH-. Quando a concentração de íons OH produto de solubilidade do Mg(OH) dissolução completa do precipitado. azul indica a presença de amônia e consequentemente de sais de amônio na maneira de executar esse teste consiste em colocar um bastão de com ácido clorídrico concentrado em contato com o vapor desprendido pela reação, observando-se nesse caso, formação de fumos brancos (micro partículas de NH4Cl sólido). magnésio (Mg2+) Os sais de magnésio não proporcionam nenhuma coloração à chama do bico de Bunsen. Assim a prova de chama não se presta para a identificação dos Reação com base forte Adicionar em um tubo de ensaio contendo 5 gotas de uma solução de nitrato 1, uma solução de hidróxido de sódio 4 mol L meio ficar alcalino. Deve-se observar a formação de um precipitado branco Mg2+ + OH- Mg(OH)2(s) ado se dissolve na presença de sais de amônio. Adicionar ao precipitado formado algumas gotas de solução de cloreto de amônio 4 mol L até observar a dissolução do precipitado. A adição de sais de amônio resulta num aumento da concentração de íons ue ocasiona um deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação de amônia não dissociada. NH3 + H2O NH4 + + OH- Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de . Quando a concentração de íons OH- for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do Mg(OH)2 não for mais atingido deve haver dissolução completa do precipitado. 5 azul indica a presença de amônia e consequentemente de sais de amônio na maneira de executar esse teste consiste em colocar um bastão de com ácido clorídrico concentrado em contato com o vapor se nesse caso, formação de fumos Os sais de magnésio não proporcionam nenhuma coloração à chama do bico de Bunsen. Assim a prova de chama não se presta para a identificação dos o contendo 5 gotas de uma solução de nitrato , uma solução de hidróxido de sódio 4 mol L-1, até o se observar a formação de um precipitado branco ado se dissolve na presença de sais de amônio. Adicionar ao precipitado formado algumas gotas de solução de cloreto de amônio 4 mol L-1 A adição de sais de amônio resulta num aumento da concentração de íons ue ocasiona um deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de for reduzida a um valor tal que o não for mais atingido deve haver 6 Figura 2: Separação e identificação dos cátions do Grupo V G ru p o V 2.4.3 Reação com hidróxido de amônio a) Adicionar em um tubo de ensaio contendo 5 gotas de uma solução de nitrato de magnésio 0,2 mol L- Deve-se observar a formação de um precipitado branco gelatinoso de Mg(OH)2. b) Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de nitrato de magnésio 0,2 mol L gotas de solução de cloreto de amônio e a seguir hidróxido de amônio 6 mol L até o meio ficar alcalino. Nesse caso, não deverá haver formação de precipitado. A razão da não form de NH4Cl, já foi explicada no caso da reação com NaOH. c) Repita o processo b) usando 3 gotas de ácido clorídrico 6 mol L do cloreto de amônio. Aqui também não deverá haver formação de precipitado. A razão é a mesma do item anterior. 2.4.4 Reação com carbonato de amônio Íons magnésio reagem com solução de branco gelatinoso, de composição variável, quando se deixa a solução emrepouso, ou quando se aquece: 5 Mg2+ + 5 CO3 2- Adicione em um tubo de ensaio 5 gotas de gotas de solução de (NH centrifugar o precipitado e desprezar o sobrenadante. Separar o pre duas partes. Trate uma das partes do precipitado com solução de ácido acético 6 mol L-1 deve-se observar a dis concentração dos íons carbonato pela reação com os íons hidrogênio. HCO Observando-se os equilíbrios, nota desloca os equilíbrios para a direita, diminuindo a concentração de CO Trate a segunda parte do precipitado com uma solução de cloreto de amônio 6 mol L-1. Deve ocorrer também a dissolução do precipitado da concentração dos íons carbonato, de acordo com a equação: CO Reação com hidróxido de amônio bo de ensaio contendo 5 gotas de uma solução de nitrato -1 e algumas gotas de hidróxido de amônio 6 mol L se observar a formação de um precipitado branco gelatinoso de NH3 + H2O NH4 + + OH- Mg2+ + OH- Mg(OH)2(s) Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de nitrato de magnésio 0,2 mol L gotas de solução de cloreto de amônio e a seguir hidróxido de amônio 6 mol L até o meio ficar alcalino. Nesse caso, não deverá haver formação de precipitado. A razão da não formação do precipitado de Mg(OH) Cl, já foi explicada no caso da reação com NaOH. c) Repita o processo b) usando 3 gotas de ácido clorídrico 6 mol L do cloreto de amônio. Aqui também não deverá haver formação de precipitado. razão é a mesma do item anterior. Reação com carbonato de amônio Íons magnésio reagem com solução de (NH4)2CO3, dando origem a um sal gelatinoso, de composição variável, quando se deixa a solução em repouso, ou quando se aquece: + 6 H2O 4 MgCO3.Mg(OH)2.5H2O(s) + CO em um tubo de ensaio 5 gotas de Mg(NO3)2 0,2 mol L - (NH4)2CO3 1,5 mol L -1. Aquecer o tubo sem deixar ferver, centrifugar o precipitado e desprezar o sobrenadante. Separar o pre uma das partes do precipitado com solução de ácido acético se observar a dissolução do precipitado devido à diminuição da concentração dos íons carbonato pela reação com os íons hidrogênio. CO3 2- + H+ HCO3 - CO3 - + H+ H2CO3 CO2 + H2O se os equilíbrios, nota-se que o aumento da concentração de H desloca os equilíbrios para a direita, diminuindo a concentração de CO a segunda parte do precipitado com uma solução de cloreto de amônio 6 Deve ocorrer também a dissolução do precipitado devido à diminuição da concentração dos íons carbonato, de acordo com a equação: CO3 2- + NH4 + HCO3 - + NH3 7 bo de ensaio contendo 5 gotas de uma solução de nitrato e algumas gotas de hidróxido de amônio 6 mol L-1. se observar a formação de um precipitado branco gelatinoso de Adicionar a um tubo de ensaio 5 gotas de nitrato de magnésio 0,2 mol L-1, 5 gotas de solução de cloreto de amônio e a seguir hidróxido de amônio 6 mol L-1 até o meio ficar alcalino. Nesse caso, não deverá haver formação de ação do precipitado de Mg(OH)2, na presença c) Repita o processo b) usando 3 gotas de ácido clorídrico 6 mol L-1, no lugar do cloreto de amônio. Aqui também não deverá haver formação de precipitado. , dando origem a um sal gelatinoso, de composição variável, quando se deixa a solução em O(s) + CO2 -1 e cerca de 3 . Aquecer o tubo sem deixar ferver, centrifugar o precipitado e desprezar o sobrenadante. Separar o precipitado em uma das partes do precipitado com solução de ácido acético devido à diminuição da concentração dos íons carbonato pela reação com os íons hidrogênio. se que o aumento da concentração de H+ desloca os equilíbrios para a direita, diminuindo a concentração de CO3 2-. a segunda parte do precipitado com uma solução de cloreto de amônio 6 devido à diminuição 2.4.5 Reação com monohidrogenofosfato de sódio Quando se adiciona uma solução de monohidrogenofos solução contendo íons magnésio tamponada com hidróxido de amônio de amônio, há a formação de um precipitado branco cristalino de MgNH4PO4.6H2O de acordo com as equações: HPO Mg2+ + NH4 + Na precipitação dos íons magnésio por esse método, a solução deve ser alcalinizada com hidróxido de amônio para que a precipitação seja completa. Isso é facilmente entendido, observando necessária a adição de cloreto de amônio, pois a presença dos íons NH de ajudar a precipitação através do efeito do íon comum, impede a formação de um precipitado branco, floculento, de fosfato ácido de magnésio. A adição de cloreto de amônio impede também a formaç como discutido anteriormente. Adicionar em um tubo de ensaio 2 gotas de uma solução de nitrato de magnésio 0,2 mol L-1, 10 gotas de água, 2 gotas de ácido clorídrico 6 mol L gotas de monohidrogenofosfato de sódio 3 mol L lentamente, às gotas, hidróxido de amônio 6 mol L Deverá haver a formação de um precipitado branco de MgNH cristaliza sob a forma característica de estrelas e que pode ser observado ao microscópio. Figura 3: Cristais de MgNH Reação com monohidrogenofosfato de sódio Quando se adiciona uma solução de monohidrogenofosfato de sódio à uma solução contendo íons magnésio tamponada com hidróxido de amônio , há a formação de um precipitado branco cristalino de O de acordo com as equações: HPO4 2- + OH- H2O + PO4 3- + + PO4 3- + 6 H2O MgNH4PO4.6H2O(s) Na precipitação dos íons magnésio por esse método, a solução deve ser alcalinizada com hidróxido de amônio para que a precipitação seja completa. Isso é facilmente entendido, observando-se os equilíbrios. Por outro lado, é ão de cloreto de amônio, pois a presença dos íons NH de ajudar a precipitação através do efeito do íon comum, impede a formação de um precipitado branco, floculento, de fosfato ácido de magnésio. A adição de cloreto de amônio impede também a formação de hidróxido como discutido anteriormente. Adicionar em um tubo de ensaio 2 gotas de uma solução de nitrato de , 10 gotas de água, 2 gotas de ácido clorídrico 6 mol L gotas de monohidrogenofosfato de sódio 3 mol L-1, e por fim adicionar lentamente, às gotas, hidróxido de amônio 6 mol L-1 até o meio ficar alcalino. Deverá haver a formação de um precipitado branco de MgNH4 cristaliza sob a forma característica de estrelas e que pode ser observado ao Cristais de MgNH4PO4.6H2O. 8 fato de sódio à uma solução contendo íons magnésio tamponada com hidróxido de amônio-cloreto , há a formação de um precipitado branco cristalino de O(s) Na precipitação dos íons magnésio por esse método, a solução deve ser alcalinizada com hidróxido de amônio para que a precipitação seja completa. se os equilíbrios. Por outro lado, é ão de cloreto de amônio, pois a presença dos íons NH4 +, além de ajudar a precipitação através do efeito do íon comum, impede a formação de um precipitado branco, floculento, de fosfato ácido de magnésio. A adição ão de hidróxido de magnésio Adicionar em um tubo de ensaio 2 gotas de uma solução de nitrato de , 10 gotas de água, 2 gotas de ácido clorídrico 6 mol L-1, 3 e por fim adicionar até o meio ficar alcalino. 4PO4.6H2O que cristaliza sob a forma característica de estrelas e que pode ser observado ao 3 Cátions do Grupo IV Os cátions do quarto grupo não reagem com HCl, H amônio, mas formam um precipitado em presença de carbonato de amônio. Esta análise deve ser realizada em soluções neut 3.1 Reações dos íons 3.1.1 Prova de chama O procedimento para os testes de chama para esses íons é idêntico ao descrito para íons sódio e íons potássio. Estes íons originam as seguintes colorações à chama do bico de Bunsen: a. os íons cálcio - vermelho tijolo, b. os íons bário - verde c. os íons estrôncio - vermelho carmim. Deve-se tomar o cuidado para não confundir a coloração verde amarelada produzida por um sal de bário, com a coloração verde de Ao fazer-se o teste da chama,deve HCl concentrado, isto porque nitratos e sulfatos não dão chamas coloridas com a mesma intensidade daquela proveniente de cloretos. Nitratos e sulfatos decompõem-se à chama produzindo óxidos que não volatilizam facilmente. 3.1.2 Reação com carbonato de amônio Soluções contendo íons de Ca carbonato de amônio dão origem a formação de precipitados brancos de CaCO3, SrCO3 e BaCO gradativamente cristalinos. Adicionar em tubos de ensaio separados, 10 gotas de M(NO (onde M2+ = Ca2+, Sr2+ carbonato de amônio 1,5 mol L centrifugar o precipitado. Após desprezar o sobrenadante, separar os precipitados em duas partes. Uma parte deve ser tratada com algumas gotas de cloreto de amônio 6 mol L mol L-1. No caso do tratamento do precipitado com cloreto de amônio o precipitado deverá permanecer inalterado enquanto no caso do tratamento com Cátions do Grupo IV Os cátions do quarto grupo não reagem com HCl, H2S nem com o sulfeto de , mas formam um precipitado em presença de carbonato de amônio. a análise deve ser realizada em soluções neutras ou alcalinas. s cálcio (Ca2+), estrôncio (Sr2+) e bário (Ba O procedimento para os testes de chama para esses íons é idêntico ao descrito para íons sódio e íons potássio. Estes íons originam as seguintes colorações à ama do bico de Bunsen: vermelho tijolo, verde-amarelado e vermelho carmim. tomar o cuidado para não confundir a coloração verde amarelada produzida por um sal de bário, com a coloração verde de um sal de cobre. se o teste da chama, deve-se sempre utilizar sais umedecidos concentrado, isto porque nitratos e sulfatos não dão chamas coloridas com a mesma intensidade daquela proveniente de cloretos. Nitratos e sulfatos à chama produzindo óxidos que não volatilizam facilmente. Reação com carbonato de amônio Soluções contendo íons de Ca2+, Sr2+ ou Ba2+ quando tratadas com solução de carbonato de amônio dão origem a formação de precipitados brancos de e BaCO3, respectivamente, que quando aquecidos se tornam gradativamente cristalinos. Ca2+ + CO3 2- CaCO3(s) Sr2+ + CO3 2- SrCO3(s) Ba2+ + CO3 2- BaCO3(s) Adicionar em tubos de ensaio separados, 10 gotas de M(NO3 ou Ba2+). Adicionar a seguir 3 gotas de solução de carbonato de amônio 1,5 mol L-1. Agitar, aquecer o tubo em banho centrifugar o precipitado. Após desprezar o sobrenadante, separar os precipitados em duas partes. Uma parte deve ser tratada com algumas gotas de cloreto de amônio 6 mol L-1 e a outra com algumas gotas de ácido acético 6 . No caso do tratamento do precipitado com cloreto de amônio o precipitado deverá permanecer inalterado enquanto no caso do tratamento com 9 S nem com o sulfeto de , mas formam um precipitado em presença de carbonato de amônio. ras ou alcalinas. ) e bário (Ba2+) O procedimento para os testes de chama para esses íons é idêntico ao descrito para íons sódio e íons potássio. Estes íons originam as seguintes colorações à tomar o cuidado para não confundir a coloração verde amarelada um sal de cobre. umedecidos com concentrado, isto porque nitratos e sulfatos não dão chamas coloridas com a mesma intensidade daquela proveniente de cloretos. Nitratos e sulfatos à chama produzindo óxidos que não volatilizam facilmente. quando tratadas com solução de carbonato de amônio dão origem a formação de precipitados brancos de respectivamente, que quando aquecidos se tornam 3)2 0,2 mol L -1 Adicionar a seguir 3 gotas de solução de . Agitar, aquecer o tubo em banho-maria e centrifugar o precipitado. Após desprezar o sobrenadante, separar os precipitados em duas partes. Uma parte deve ser tratada com algumas gotas e a outra com algumas gotas de ácido acético 6 . No caso do tratamento do precipitado com cloreto de amônio o precipitado deverá permanecer inalterado enquanto no caso do tratamento com ácido acético deverá haver diss seguintes equilíbrios: HCO Na presença de ácido acético, os equilíbrios são deslocados para a direita, dissolvendo o precipitado. Na presença de íons amônio, há uma diminuição da concentração de CO mas que ainda é suficiente para atingir o produto de solubilidade destes carbonatos (na ordem de 10 suficiente para atingir o produto de solubilidade do M é solúvel em solução de NH CO 3.1.3 Reação com oxalato de amônio Em tubos de ensaio separados, M2+ = Ca2+, Sr2+ ou Ba oxalato de amônio 0,25 mol L formação de um precipitado branco. Soluções neutras de oxalato de amônio ou de sódio, formam precipitados com os íons dos metais alcalinos terrosos. O precipitado formado à frio é dividido e difícil de centrifugar e decantar, entretanto, à quente, formam cristais grandes. Os oxalatos dissolvem-se em soluções de ácidos fortes, devido à formação de íons HC2O4 -. Um ácido fraco, tal como o ácido acético não é suficiente para deslocar o equilíbrio e dissolver o precipitado no caso do cálcio. A solubilidade dos oxalatos aumentam na ordem Ca ácido acético deverá haver dissolução do precipitado. Considere MCO3(s) M 2+ + CO3 2- CO3 2- + H+ HCO3 - HCO3 - + H+ H2CO3 CO2 + H2O Na presença de ácido acético, os equilíbrios são deslocados para a direita, dissolvendo o precipitado. amônio, há uma diminuição da concentração de CO mas que ainda é suficiente para atingir o produto de solubilidade destes carbonatos (na ordem de 10-9). Entretanto, esta concentração de CO suficiente para atingir o produto de solubilidade do MgCO3 que por essa razão é solúvel em solução de NH4Cl. CO3 2- + NH4 + HCO3 - + NH3 Reação com oxalato de amônio tubos de ensaio separados, adicionar 3 gotas de M(NO3)2 0,2 mol L ou Ba2+), 5 gotas de ácido acético 6 mol L-1 oxalato de amônio 0,25 mol L-1. Aquecer e observar os casos em que há formação de um precipitado branco. Soluções neutras de oxalato de amônio ou de sódio, formam precipitados com os íons dos metais alcalinos terrosos. O precipitado formado à frio é dividido e difícil de centrifugar e decantar, entretanto, à quente, formam se em soluções de ácidos fortes, devido à formação de MC2O4(s) M 2+ + C2O4 2- C2O4 2- + H+ HC2O4 - o, tal como o ácido acético não é suficiente para deslocar o e dissolver o precipitado no caso do cálcio. A solubilidade dos oxalatos aumentam na ordem Ca2+, Sr2+ e Ba2+ 10 olução do precipitado. Considere-se os Na presença de ácido acético, os equilíbrios são deslocados para a direita, amônio, há uma diminuição da concentração de CO3 2-, mas que ainda é suficiente para atingir o produto de solubilidade destes ). Entretanto, esta concentração de CO3 2- não é que por essa razão 0,2 mol L-1 (onde 1 e 6 gotas de . Aquecer e observar os casos em que há Soluções neutras de oxalato de amônio ou de sódio, formam precipitados com os íons dos metais alcalinos terrosos. O precipitado formado à frio é finamente dividido e difícil de centrifugar e decantar, entretanto, à quente, formam-se se em soluções de ácidos fortes, devido à formação de o, tal como o ácido acético não é suficiente para deslocar o 2+. 3.1.4 Reação com dicromato de potássio Em tubos de ensaio separados, adicionar M2+ = Ca2+, Sr2+ ou Ba2+), 3 gotas de ácido acético 6 mol L de sódio 6 mol L-1 e 2 gotas de dicromato de potássio 0,5 mol L onde há formação de precipitado. Cr Os íons bário formam com cromato um precipitado amarelo de cromato de bário, BaCrO4 neste meio, porém, solúvel em ácidos fortes. Os íons Sr não precipitam nas condições em que foi feita a reação. Em soluções neutras, a reação de precipitação do bário com o dicromato não é completa, porque um ácido forte é formado, como resultado da própria reação de precipitação, como pode ser vista na equação abaixo: Cr2O7 2- Contudo, a precipitaçãodo sódio à solução, que reagirá com os íons H precipitação, no sentido de formação de ácido acético, mantendo a concentração de H+ baixa. 3.1.5 Reação com sulfato de amônio a. Em tubos de ensaio separados, adicionar 3 gotas de M(NO (onde M2+ = Ca2+, Sr de sulfato de amônio 2,5 mol L há formação de precipitado. O íon sulfato provém de que há pouca tendência para os íons H Deste modo, a dissolução do precipitado em qualquer ácido, requer uma concentração alta de íons hidrogênio. MSO b. Em tubos de ensaio separados, adicionar 3 gotas de M(NO (onde M2+ = Ca2+, Sr alcalino, 6 gotas de sulfato de amônio 2,5 mol L maria. Observar onde há formação de precipitado. deverá haver formação de precipitados, enquanto que Ca2+ não deverá precipitar nesse meio. Reação com dicromato de potássio Em tubos de ensaio separados, adicionar 5 gotas de M(NO3)2 0,2 mol L ), 3 gotas de ácido acético 6 mol L-1, 3 gotas de acetato e 2 gotas de dicromato de potássio 0,5 mol L onde há formação de precipitado. Cr2O7 2- + H2O 2 CrO4 - + 2 H+ M2+ + CrO4 2- MCrO4(s) Os íons bário formam com cromato um precipitado amarelo de cromato de neste meio, porém, solúvel em ácidos fortes. Os íons Sr não precipitam nas condições em que foi feita a reação. reação de precipitação do bário com o dicromato não é completa, porque um ácido forte é formado, como resultado da própria reação de precipitação, como pode ser vista na equação abaixo: - + 2 Ba2+ + H2O 2 BaCrO4 + 2 H + Contudo, a precipitação do BaCrO4 pode ser total se for adicionado acetato de sódio à solução, que reagirá com os íons H+ resultante da reação de precipitação, no sentido de formação de ácido acético, mantendo a baixa. Reação com sulfato de amônio o separados, adicionar 3 gotas de M(NO , Sr2+ ou Ba2+), 5 gotas de ácido acético 6 mol L de sulfato de amônio 2,5 mol L-1 e aquecer em banho-maria. Observar onde há formação de precipitado. O íon sulfato provém de um ácido relativamente forte, HSO que há pouca tendência para os íons H+ e SO4 2- se combinarem. Deste modo, a dissolução do precipitado em qualquer ácido, requer uma concentração alta de íons hidrogênio. MSO4(s) + H + M2+ + HSO4 - ensaio separados, adicionar 3 gotas de M(NO , Sr2+ ou Ba2+), NH4OH 6 mol L -1 até o meio se tornar alcalino, 6 gotas de sulfato de amônio 2,5 mol L-1 e aquecer em banho maria. Observar onde há formação de precipitado. No caso deverá haver formação de precipitados, enquanto que Ca2+ não deverá precipitar nesse meio. 11 0,2 mol L-1 (onde , 3 gotas de acetato e 2 gotas de dicromato de potássio 0,5 mol L-1. Observar Os íons bário formam com cromato um precipitado amarelo de cromato de neste meio, porém, solúvel em ácidos fortes. Os íons Sr2+ e Ca2+ reação de precipitação do bário com o dicromato não é completa, porque um ácido forte é formado, como resultado da própria reação pode ser total se for adicionado acetato de resultante da reação de precipitação, no sentido de formação de ácido acético, mantendo a o separados, adicionar 3 gotas de M(NO3)2 0,2 mol L -1 ), 5 gotas de ácido acético 6 mol L-1, 6 gotas maria. Observar onde um ácido relativamente forte, HSO4 - de tal modo se combinarem. Deste modo, a dissolução do precipitado em qualquer ácido, requer uma ensaio separados, adicionar 3 gotas de M(NO3)2 0,2 mol L -1 até o meio se tornar e aquecer em banho- do Ba2+ e Sr2+ deverá haver formação de precipitados, enquanto que Ca2+ não deverá 12 Figura 4: Separação e identificação dos cátions do Grupo IV G ru p o I V G ru p o V 4 Cátions do Grupo III Todos os metais deste grupo são precipitados pelo gás sulfídrico em presença de cloreto de amônio. 4.1 Reações dos cátions do Mn2+ 4.1.1 Reação com NaOH a. Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO Ni2+, Fe2+) ou M(NO NaOH 4 mol L-1. Observar e anotar as cor Co2+ Ni2+ Nos casos de Co2+ e Ni Co2+ é precipitado como um sal básico de cor azul que sob aquecimento em excesso de hidróxido é convertido à Co(OH) o Co(OH)2 exposto ao ar se oxida lentamen escura, havendo então a mudança de cor. Quanto ao Ni2+, em soluções fortemente alcalinas forma um precipitado gelatinoso de Ni(OH) Nos casos de Fe2+ e Mn devido a oxidação à Fe(OH) 4 Mn(OH) 2 Mn(OH) O Mn(OH)2 de cor branca passa a Mn(OH) comportamento do Fe(II) na presença de OH Fe(II) ser facilmente oxidado pelo oxigênio do ar à Fe(III). O precipitado de Cátions do Grupo III Todos os metais deste grupo são precipitados pelo gás sulfídrico em presença s cátions do grupo III: Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni2+, Co Reação com NaOH Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO3)2, (M 2+ = Zn ) ou M(NO3)3, (M 3+ = Fe3+, Cr3+, Al3+) 0,2 mol L-1 . Observar e anotar as cores dos precipitados formados. Cr3+ + 3 OH- Cr(OH)3(s) Al3+ + 3 OH- Al(OH)3(s) Fe3+ + 3 OH- Fe(OH)3(s) Zn2+ + 2 OH- Zn(OH)2(s) Mn2+ + 2 OH- Mn(OH)2(s) Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2(s) 2+ + NO3 - + OH- Co(OH)NO3(s) 2+ + NO3 - + OH- Ni(OH)NO3(s) e Ni2+ há inicialmente a formação de sais básicos. O íon é precipitado como um sal básico de cor azul que sob aquecimento em excesso de hidróxido é convertido à Co(OH)2, de cor rosa. Por sua vez, exposto ao ar se oxida lentamente à Co(OH)3 de cor marrom escura, havendo então a mudança de cor. , em soluções fortemente alcalinas forma um precipitado gelatinoso de Ni(OH)2 de cor verde, que não se oxida em presença de ar. e Mn2+ também ocorre mudança de cor com o tempo, devido a oxidação à Fe(OH)3 e MnO(OH)2 (ou MnO2.H2O): 4 Mn(OH)2(s) + 2 H2O + O2 4 Mn(OH)3(s) 2 Mn(OH)2(s) + O2 2 MnO(OH)2(s) de cor branca passa a Mn(OH)3 de cor marrom. O comportamento do Fe(II) na presença de OH- é complicado pelo fato do Fe(II) ser facilmente oxidado pelo oxigênio do ar à Fe(III). O precipitado de 13 Todos os metais deste grupo são precipitados pelo gás sulfídrico em presença , Co2+, Zn2+ e = Zn2+, Mn2+, Co2+, 1 e 5 gotas de es dos precipitados formados. ção de sais básicos. O íon é precipitado como um sal básico de cor azul que sob aquecimento , de cor rosa. Por sua vez, de cor marrom , em soluções fortemente alcalinas forma um precipitado de cor verde, que não se oxida em presença de ar. de cor com o tempo, de cor marrom. O licado pelo fato do Fe(II) ser facilmente oxidado pelo oxigênio do ar à Fe(III). O precipitado de Fe(OH)2 é branco, porém o resultado que se obtém na prática é um precipitado verde, provavelmente Fe(OH) NaOH ou o NH4OH é adi Este precipitado verde escurece gradualmente à medida que mais Fe(OH) é oxidado a Fe(OH)3 4 Fe(OH) O hidróxido de Fe3+ é de cor marrom avermelhado, o de Cr acinzentado, e os hidróxidos de Zn b. Continuar adicionando NaOH aos precipitados formados e observar os casos em que há dissolução dos mesmos, na presença de excesso de reagente. Cr(OH) Zn No caso do Cr3+, o Cr(OH) Aquecer a solução e observar a precipitação do Cr(OH) acinzentado. CrO 4.1.2 Reação com NH4 a. Colocar em tubos de ens Ni2+, Fe2+) ou M(NO NH4OH 15 mol L -1. Observar e anotar as cores dos precipitados formados. Fe2+ + 2 NH Mn2+ + 2 NH Zn2+ + 2 NH Ni2+ + NH Co2+ + NH Fe3+ + Cr3+ + Al3+ + é branco, porém o resultado que se obtém na prática é um precipitado verde, provavelmente Fe(OH)2.Fe(OH)3, que se forma quando o OH é adicionado à uma solução contendo íons de Fe Este precipitado verde escurece gradualmente à medida que mais Fe(OH) 3. 4 Fe(OH)2(s) + O2(ar) + 2 H2O 4 Fe(OH)3(s) é de cor marrom avermelhado, o de Cr3+ acinzentado, e os hidróxidos de Zn2+ e Al3+ são de cor branca. Continuar adicionando NaOH aos precipitadosformados e observar os casos em que há dissolução dos mesmos, na presença de excesso de Cr(OH)3(s) + OH - Cr(OH)4 - Al(OH)3(s) + OH - Al(OH)4 - Zn(OH)2(s) + 2 OH - Zn(OH)4 - , o Cr(OH)3 formado passa a cromito, Cr(OH) Aquecer a solução e observar a precipitação do Cr(OH) CrO2 - + 2 H2O Cr(OH)3(s) + OH - 4OH Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO3)2, (M 2+ = Zn ) ou M(NO3)3, (M 3+ = Fe3+, Cr3+, Al3+) 0,2 mol L-1 . Observar e anotar as cores dos precipitados formados. + 2 NH4OH Fe(OH)2(s) + 2 NH4 + + 2 NH4OH Mn(OH)2(s) + 2 NH4 + + 2 NH4OH Zn(OH)2(s) + 2 NH4 + + NH4OH + NO3 - Ni(OH)NO3(s) + NH4 + + NH4OH + NO3 - Co(OH)NO3(s) + NH4 + + 3 NH4OH Fe(OH)3(s) + 3 NH4 + + 3 NH4OH Cr(OH)3(s) + 3 NH4 + + 3 NH4OH Al(OH)3(s) + 3 NH4 + 14 é branco, porém o resultado que se obtém na prática é um , que se forma quando o cionado à uma solução contendo íons de Fe2+. Este precipitado verde escurece gradualmente à medida que mais Fe(OH)2 é de cor verde são de cor branca. Continuar adicionando NaOH aos precipitados formados e observar os casos em que há dissolução dos mesmos, na presença de excesso de formado passa a cromito, Cr(OH)4 - (ou CrO2 -). Aquecer a solução e observar a precipitação do Cr(OH)3, verde = Zn2+, Mn2+, Co2+, 1 e 5 gotas de . Observar e anotar as cores dos precipitados formados. b. Continuar adicionando NH dos precipitados, no excesso deste reagente Zn(OH) Co(OH) Ni(OH) Cr(OH) No caso do Cr3+, o precipitado de Cr(OH) no excesso de NH4 formação de amim-complexos de crômio. 4.1.3 Reação com NH4 Colocar em tubos de ensaio 2 gota Fe2+) ou M(NO3)3, (M 3+ adicionar NH4OH 6 mol L casos em que ocorre formação de precipitados. Nessas condições deverão precipitar apenas os cátions Fe Comparar estes resultados com os obtidos nessas mesmas condições para os íons Mg2+, Ba2+, Ca2+ e Sr Os resultados obtidos nas reações dos cátions do grupo III e do grupo II com NH4OH em presença de NH produto de solubilidade dos hidróxidos formados (considerar o efeito do íon comum NH4 +). No procedimento de separação, este fato será usado para separar Al3+, Cr3+ e Fe2+ estiverem presentes. 4.1.4 Reação com sulfeto de amônio Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO Fe2+) ou M(NO3)3, (M 3+ NH4Cl 4 mol L -1 e NH4OH 6 mol Adicionar diversas gotas da solução de (NH Centrifugar os precipitados formados e verificar se a precipitação foi quantitativa adicionando uma ou duas gotas de solução de (NH sobrenadante. Fazer uma comparação com os cátions do grupo IV de ensaio uma mistura de nitrato de Mg mesma maneira. Anotar o resultado. adicionando NH4OH e observar os casos em que h dos precipitados, no excesso deste reagente: Zn(OH)2(s) + 4 NH3 Zn(NH3)4 2+ + 2 OH- (OH)2(s) + 6 NH3 Co(NH3)6 2+ + 2 OH- (OH)2(s) + 6 NH3 Ni(NH3)6 2+ + 2 OH- (OH)3(s) + 6 NH3 Cr(NH3)6 3+ + 3 OH- , o precipitado de Cr(OH)3 formado é parcialmente solúvel 4OH dando uma solução violeta ou rosada, devido à complexos de crômio. 4OH em presença de NH4Cl Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO3)2, (M 2+ = Zn2+, Mn = Fe3+, Cr3+, Al3+) 0,2 mol L-1, 5 gotas de NH mol L-1 às gotas até o meio se tornar alcalino casos em que ocorre formação de precipitados. ções deverão precipitar apenas os cátions Fe3+ Comparar estes resultados com os obtidos nessas mesmas condições para os e Sr2+. Os resultados obtidos nas reações dos cátions do grupo III e do grupo II com ça de NH4Cl, são decorrentes dos diferentes valores do produto de solubilidade dos hidróxidos formados (considerar o efeito do íon ). No procedimento de separação, este fato será usado para 2+ de Mn2+, Zn2+, Ni2+, Co2+ e cátions do grupo II, se m sulfeto de amônio Colocar em tubos de ensaio 2 gotas de M(NO3)2, (M 2+ = Zn2+, Mn = Fe3+, Cr3+, Al3+) 0,2 mol L-1, adicionar OH 6 mol L-1 às gotas até o meio se tornar alcalino. Adicionar diversas gotas da solução de (NH4)2S e aquecer até a ebulição. Centrifugar os precipitados formados e verificar se a precipitação foi quantitativa adicionando uma ou duas gotas de solução de (NH ração com os cátions do grupo IV, colocando num único tubo de ensaio uma mistura de nitrato de Mg2+, Ba2+, Ca2+, Sr2+ e procedendo mesma maneira. Anotar o resultado. 15 r os casos em que há dissolução é parcialmente solúvel OH dando uma solução violeta ou rosada, devido à , Mn2+, Co2+, Ni2+, , 5 gotas de NH4Cl e às gotas até o meio se tornar alcalino. Observar os 3+, Al3+ e Cr3+. Comparar estes resultados com os obtidos nessas mesmas condições para os Os resultados obtidos nas reações dos cátions do grupo III e do grupo II com Cl, são decorrentes dos diferentes valores do produto de solubilidade dos hidróxidos formados (considerar o efeito do íon ). No procedimento de separação, este fato será usado para tions do grupo II, se , Mn2+, Co2+, Ni2+, adicionar 5 gotas de às gotas até o meio se tornar alcalino. S e aquecer até a ebulição. Centrifugar os precipitados formados e verificar se a precipitação foi quantitativa adicionando uma ou duas gotas de solução de (NH4)2S ao , colocando num único tubo e procedendo-se da Nos casos de Al3+ e Cr como se esperaria. A explicação deste fato é simples. O (NH fortemente em meio aquoso formando S concentração de OH- suficientemente grande para exceder o produto de solubilidade do Al(OH)3 e Cr(OH) Quanto à cor: a. FeS, Fe2S3, CoS e NiS são de cor negra, b. MnS é de cor rosa c. ZnS é de cor branca. 4.1.5 Reações com tioacetamida (NH As reações para os cátions destes grupos obtidas pelo reagente (NH presença de NH3/NH4Cl podem também ser obtidas pela tioacetamida. A tioacetamida produz íons S CH3CSNH2 Adicionar os precipitados dos sulfetos obtidos anteriormente HCl 1 mol L-1. Agitar cerca de dois minutos e observar os casos em que há dissolução do precipitado. Fe O sulfetos NiS e CoS são insol concentrado a quente. NiS + 2 NO O processo para o CoS é idênitico. e Cr3+, precipitam Al(OH)3 e Cr(OH)3 e não Al como se esperaria. A explicação deste fato é simples. O (NH4) fortemente em meio aquoso formando S2-, HS- e OH-. A solução contém uma suficientemente grande para exceder o produto de e Cr(OH)3 que então precipitam. , CoS e NiS são de cor negra, MnS é de cor rosa ZnS é de cor branca. Reações com tioacetamida (NH4)2S As reações para os cátions destes grupos obtidas pelo reagente (NH Cl podem também ser obtidas substituindo A tioacetamida produz íons S2- em meio alcalino de acordo com a equação: 2 + 3 OH - CH3COO - + NH3 + S 2- + H2O os precipitados dos sulfetos obtidos anteriormente com 1,5 mL de . Agitar cerca de dois minutos e observar os casos em que há dissolução do precipitado. ZnS(s) + 2 H+ Zn2+ + H2S MnS(s) + 2 H+ Mn2+ + H2S Fe2S3 + 6 H + 2 Fe3+ + 3 H2S FeS(s) + 2 H+ Fe2+ + H2S O sulfetos NiS e CoS são insolúveis em HCl, porém dissolvem NiS + 2 NO3 - + 4 H+ Ni2+ + 2 NO2 + 2 H2O + S O processo para o CoS é idênitico. 16 e não Al2S3 e Cr2S3 )2S hidroliza-se . A solução contém uma suficientemente grande para exceder o produto de As reações para os cátions destes grupos obtidas pelo reagente (NH4)2S na substituindo-se o (NH4)2S em meio alcalino de acordo com a equação: O com 1,5 mL de . Agitar cerca de dois minutos e observar os casos em que há úveis em HCl, porém dissolvem-se em HNO3 O + S 4.1.6 Reações dos cátions do grupo III: Fe 4.1.6.1 Reação com tiocianato de amônio Colocar em um tubo de ensaio 2 6 mol L-1 e 5 gotas de solução de NH coloração vermelha que se desenvolve: Traços de ferro podemser introduzidos como impurezas durante a preparação dos compostos usados na análise (tanto na amostra desconhecida quanto nos próprios reagentes). Por isso, o estudante deve saber distinguir entre um teste que dá uma coloração fraca indicando traços de ferro e um teste positivo dando uma coloração forte. Essa reação é um teste altamente sensível para indicar a presença de Fe outros cátions, incluindo Fe meio ligeiramente ácido, onde a hidrólise de Fe reação para identificar oxigenada. 4.1.6.2 Outras reações Pode-se empregar também ferrocianeto de potássio para a identificação de Fe3+. Essa reação produzirá um precipitado de cor azul escuro (azul da Prússia). K+ + Fe O íon Fe2+ sob estas condições forma um precipitado branco, que exposto ao ar se converterá lentamente no composto azul. O íon Fe2+, conforme já foi comentado, é facilmente oxidado a Fe quando for desejável oxidá H2O2 em meio ácido. 2 Fe2+ Por outro lado, os reagentes H meio ácido, como por exemplo: s cátions do grupo III: Fe2+ e Fe3+ Reação com tiocianato de amônio Colocar em um tubo de ensaio 2 gotas de Fe(NO3)3 0,2 mol L -1, 6 gotas de HCl e 5 gotas de solução de NH4SCN 1 mol L -1. Observar a forte coloração vermelha que se desenvolve: Fe3+ + 6 SCN- Fe(SCN)6 3- Traços de ferro podem ser introduzidos como impurezas durante a preparação dos compostos usados na análise (tanto na amostra desconhecida quanto nos próprios reagentes). Por isso, o estudante deve saber distinguir entre um teste que dá uma coloração fraca indicando traços de ferro e um teste positivo dando ssa reação é um teste altamente sensível para indicar a presença de Fe outros cátions, incluindo Fe2+, não interferem. O teste é feito usualmente em meio ligeiramente ácido, onde a hidrólise de Fe3+ é minimizada. Para usar esta o Fe2+, basta oxidá-lo a Fe3+ pela adição de água Outras reações se empregar também ferrocianeto de potássio para a identificação de . Essa reação produzirá um precipitado de cor azul escuro (azul da + Fe3+ + Fe(CN)6 4- KFe[Fe(CN)6](s) sob estas condições forma um precipitado branco, que exposto ao se converterá lentamente no composto azul. , conforme já foi comentado, é facilmente oxidado a Fe quando for desejável oxidá-lo rapidamente a Fe3+ pode-se usar para esse fim 2+ + H2O2 + 2 H + 2 Fe3+ + 2 H2O Por outro lado, os reagentes H2S, SnCl2 e KI podem reduzir Fe meio ácido, como por exemplo: 2 Fe3+ + 2 I- 2 Fe2+ + I2 17 , 6 gotas de HCl . Observar a forte Traços de ferro podem ser introduzidos como impurezas durante a preparação dos compostos usados na análise (tanto na amostra desconhecida quanto nos próprios reagentes). Por isso, o estudante deve saber distinguir entre um teste que dá uma coloração fraca indicando traços de ferro e um teste positivo dando ssa reação é um teste altamente sensível para indicar a presença de Fe3+, e , não interferem. O teste é feito usualmente em é minimizada. Para usar esta pela adição de água se empregar também ferrocianeto de potássio para a identificação de . Essa reação produzirá um precipitado de cor azul escuro (azul da sob estas condições forma um precipitado branco, que exposto ao , conforme já foi comentado, é facilmente oxidado a Fe3+ pelo ar; se usar para esse fim e KI podem reduzir Fe3+ a Fe2+ em 4.1.6.3 Reações dos cátions do grupo III: A presença de Al3+ pode ser confirmada somente gelatinoso Al(OH)3, solúvel em excesso de NaOH, que se reprecipita com adição lenta de HCl ou HNO Pelo fato do Al(OH)3 ser um precipitado gelatinoso, finamente dividido, su presença quando suspenso em solução não é fácil de detectar. Centrifugando se porém, ele irá aparecer no fundo do tubo de ensaio como um precipitado esbranquiçado, opaco e com aspecto de “geléia”. 4.1.7 Reações dos cátions do grupo III: Cr 4.1.7.1 Reação com H2 Colocar em um tubo de ensaio 2 gotas de Cr(NO água e adicionar solução de NaOH 4 mol L formado, com a subseqüente formação de Cr(OH) gotas de H2O2 3%. Aquecer cessar o desprendimento de oxigênio. A solução se torna amarela devido à formação de CrO4 2-. 2 Cr(OH)4 4.1.7.2 Teste por via seca (Formação da pérola de bórax) Preparar um precipitado de Cr(OH) Centrifugar e decantar o sobrenadante. Usar o mesmo fio de níquel empregado nos testes de chama. Aquecer a ponta do fio ao rubro e tocar em uma pequena quantidade de bórax sólido (Na vidro de relógio. Aquecer o fio com os cristais que ficam aderidos, mantendo na chama do bico de Bunsen até a massa parar de espumar. Retirar da chama e deixar o fio, contendo a pérola na ponta, esfriar. A seguir, tomar um pouco do precipitado de Cr(OH)3 chama. Deixar fundir e depois retirar da chama e esfriar. Na presença do crômio a pérola assume cor verde esmeralda devido à formação do metaborato de crômio, tanto na parte oxidante quanto na parte red 3 Na2B4O7 + Cr(OH) Depois do teste a pérola é facilmente removia do fio aq novamente e batendo a barra de vidro cuidadosamente com o dedo para ela se soltar. s cátions do grupo III: Al3+ pode ser confirmada somente pela formação do precipitado , solúvel em excesso de NaOH, que se reprecipita com adição lenta de HCl ou HNO3. ser um precipitado gelatinoso, finamente dividido, su presença quando suspenso em solução não é fácil de detectar. Centrifugando se porém, ele irá aparecer no fundo do tubo de ensaio como um precipitado esbranquiçado, opaco e com aspecto de “geléia”. s cátions do grupo III: Cr3+ 2O2/NaOH a quente Colocar em um tubo de ensaio 2 gotas de Cr(NO3)3 0,2 mol L água e adicionar solução de NaOH 4 mol L-1 até a dissolução do precipitado formado, com a subseqüente formação de Cr(OH)4 -. Adicionar a seguir 10 3%. Aquecer à ebulição por aproximadamente 2 minutos cessar o desprendimento de oxigênio. A solução se torna amarela devido à 4 - + 3 H2O2 + 2 OH - 2 CrO4 2- + 8 H2O Teste por via seca (Formação da pérola de bórax) ado de Cr(OH)3 por um dos métodos já descritos. Centrifugar e decantar o sobrenadante. Usar o mesmo fio de níquel empregado nos testes de chama. Aquecer a ponta do fio ao rubro e tocar em uma pequena quantidade de bórax sólido (Na2B4O7.10H2O) contido vidro de relógio. Aquecer o fio com os cristais que ficam aderidos, mantendo na chama do bico de Bunsen até a massa parar de espumar. Retirar da chama e deixar o fio, contendo a pérola na ponta, esfriar. A seguir, tomar um pouco do diretamente com a pérola e aquecer novamente na chama. Deixar fundir e depois retirar da chama e esfriar. Na presença do crômio a pérola assume cor verde esmeralda devido à formação do metaborato de crômio, tanto na parte oxidante quanto na parte redutora da chama. + Cr(OH)3 2 Cr(BO2)3 + 6 NaBO2 + 3 H Depois do teste a pérola é facilmente removia do fio aquecendo novamente e batendo a barra de vidro cuidadosamente com o dedo para ela se 18 pela formação do precipitado , solúvel em excesso de NaOH, que se reprecipita com ser um precipitado gelatinoso, finamente dividido, sua presença quando suspenso em solução não é fácil de detectar. Centrifugando- se porém, ele irá aparecer no fundo do tubo de ensaio como um precipitado 0,2 mol L-1, 5 gotas de até a dissolução do precipitado . Adicionar a seguir 10 proximadamente 2 minutos, até cessar o desprendimento de oxigênio. A solução se torna amarela devido à O por um dos métodos já descritos. Centrifugar e decantar o sobrenadante. Usar o mesmo fio de níquel-cromo empregado nos testes de chama. Aquecer a ponta do fio ao rubro e tocar em O) contido em um vidro de relógio. Aquecer o fio com os cristais que ficam aderidos, mantendo na chama do bico de Bunsen até a massa parar de espumar. Retirar da chama e deixar o fio, contendo a pérola na ponta, esfriar.A seguir, tomar um pouco do diretamente com a pérola e aquecer novamente na chama. Deixar fundir e depois retirar da chama e esfriar. Na presença do crômio a pérola assume cor verde esmeralda devido à formação do metaborato utora da chama. + 3 H2O uecendo-a ao rubro novamente e batendo a barra de vidro cuidadosamente com o dedo para ela se 4.1.8 Reações dos cátions do grupo 4.1.8.1 Precipitação com H Colocar em um tubo de ensaio 2 gotas de Zn(NO água e adicionar NaOH 4 mol L borbulhar H2S na solução. Deverá haver formação de um precipitado branco de ZnS. Zn2+ + 2 OH- Se os íons Zn2+ estiverem presentes, o precipitado branco de ZnS geralmente se forma dentro de 2 a 3 minutos após colocar o tubo de ensaio em banho maria. Uma ligeira turvação po Nesse caso, para confirmar o teste, centrifugar sobrenadante. Suspender o resíduo em 1 mL de água e adicionar 1 gota de HCl concentrado; o ZnS dissolve, mas o enxofre não. Se o precipitado parece dissolver-se parcialmente, remover o resíduo por centrifugação ou filtração, alcalinizar a solução com NaOH e passar H precipitado branco que se forme é ZnS. 4.1.8.2 Teste do verde de Rinmam Dissolver o ZnS em HNO agitar a solução. Enrolar algumas fibras de amianto comercial em um fio de platina e mergulhar na solução acima. A seguir, aquecer as fibras de amianto cuidadosamente em uma chama oxidante, retirando a intervalos freqüentes até notar que a reação esteja completa. Uma cor verde nas fibras de amianto indica a presença de Zn aparece primeiro na orla externa das fibras de amianto. Este teste é muito sensível, mas pode falhar se uma solução muito concentrada de Co(NO usada, ou se a mistura não for adequadamente aquecida. 4.1.8.3 Reação com ferrocianeto de potássio A reação de Zn2+ com solução de K acinzentado, K2Zn3[Fe(CN) azul será observada. s cátions do grupo III: Zn2+ Precipitação com H2S Colocar em um tubo de ensaio 2 gotas de Zn(NO3)2 0,2 mol L água e adicionar NaOH 4 mol L-1 até dissolver o precipitado formado e S na solução. Deverá haver formação de um precipitado branco de Zn(OH)2(s) + 2 OH - ZnO2 2- + 2 H ZnO2 2- + S2- ZnS + 4 OH- estiverem presentes, o precipitado branco de ZnS geralmente se forma dentro de 2 a 3 minutos após colocar o tubo de ensaio em banho maria. Uma ligeira turvação pode ser devido ao enxofre. Nesse caso, para confirmar o teste, centrifugar e decantar o líquido sobrenadante. Suspender o resíduo em 1 mL de água e adicionar 1 gota de HCl concentrado; o ZnS dissolve, mas o enxofre não. Se o precipitado parece parcialmente, remover o resíduo por centrifugação ou filtração, alcalinizar a solução com NaOH e passar H2S na solução à quente. Qualquer precipitado branco que se forme é ZnS. Teste do verde de Rinmam Dissolver o ZnS em HNO3 diluído, adicionar 2 gotas de Co(NO3) agitar a solução. Enrolar algumas fibras de amianto comercial em um fio de platina e mergulhar na solução acima. A seguir, aquecer as fibras de amianto em uma chama oxidante, retirando a intervalos freqüentes até r que a reação esteja completa. Uma cor verde nas fibras de amianto indica a presença de Zn2+ aparece primeiro na orla externa das fibras de amianto. Este teste é muito sensível, mas pode falhar se uma solução muito concentrada de Co(NO usada, ou se a mistura não for adequadamente aquecida. Reação com ferrocianeto de potássio com solução de K4[Fe(CN)6] produz um precipitado branco [Fe(CN)6]2, mas se traço de ferro estiver presente, uma cor 19 0,2 mol L-1, 5 gotas de até dissolver o precipitado formado e S na solução. Deverá haver formação de um precipitado branco de + 2 H2O estiverem presentes, o precipitado branco de ZnS geralmente se forma dentro de 2 a 3 minutos após colocar o tubo de ensaio em banho- e decantar o líquido sobrenadante. Suspender o resíduo em 1 mL de água e adicionar 1 gota de HCl concentrado; o ZnS dissolve, mas o enxofre não. Se o precipitado parece parcialmente, remover o resíduo por centrifugação ou filtração, S na solução à quente. Qualquer )2 0,2 mol L -1 e agitar a solução. Enrolar algumas fibras de amianto comercial em um fio de platina e mergulhar na solução acima. A seguir, aquecer as fibras de amianto em uma chama oxidante, retirando a intervalos freqüentes até 2+. A cor verde aparece primeiro na orla externa das fibras de amianto. Este teste é muito sensível, mas pode falhar se uma solução muito concentrada de Co(NO3)2 for ] produz um precipitado branco- , mas se traço de ferro estiver presente, uma cor 4.1.9 Reações dos cátions do grupo III: M 4.1.9.1 Oxidação a permanganato com PbO Colocar em um tubo de ensaio gotas de HNO3 6 mol L PbO2. Aquecer à ebulição e deixar decantar. Deve violeta no líquido sobrenadante. 5 PbO2 + 2 Mn Agentes redutores, tais como cloretos e sulfetos, interferem neste teste porque reduzem o MnO4- violeta para Mn2+ incolo 2 MnO4 - + 10 Cl 2 MnO4 - + 5 H Essa reação também poderá dar resultados negativos se houver um excesso de íons Mn2+ na solução, pois podem reduzir o MnO 2 MnO4 - + 3 Mn Neste caso, antes de fazer o t Neste teste, também deve rosada com a cor do MnO presentes. 4.1.9.2 Precipitação de Neutralizar uma solução de cloreto manganoso com NaOH 6 mol L necessário, e adicionar mais 6 gotas de NaOH, formando de cor branca: Esfriar a solução e adicionar algumas gotas de H de agitação. Aquecer cerca de 3 minutos cessar. Centrifugar e lavar o precipitado, que passou de cor inicialmente branca à marrom, com água destilada quente até que o teste para Cl negativo, em meio de HNO representada por: 4 Mn(OH) 2 Mn(OH) s cátions do grupo III: Mn2+ Oxidação a permanganato com PbO2/HNO3 Colocar em um tubo de ensaio 1 gota de Mn(NO3)2 0,2 mol L - 6 mol L-1 e uma pequena quantidade (ponta de espátula) de ão e deixar decantar. Deve-se observar uma coloração violeta no líquido sobrenadante. + 2 Mn2+ + 4 H+ 2 MnO4 - + 5 Pb2+ + 2 H2 Agentes redutores, tais como cloretos e sulfetos, interferem neste teste porque violeta para Mn2+ incolor. + 10 Cl- + 16 H+ 2 Mn2+ + 5Cl- + 8 H2O + 5 H2S + 6 H + 2 Mn2+ + 5 S2- + 8 H2O Essa reação também poderá dar resultados negativos se houver um excesso na solução, pois podem reduzir o MnO4 - a MnO(OH) + 3 Mn2+ + 7 H2O 5 MnO(OH)2(s) + 4 H Neste caso, antes de fazer o teste, diluir a solução com água destilada. Neste teste, também deve-se tomar cuidado para não confundir uma cor rosada com a cor do MnO4 -, que poderá ocorrer se íons de Co ecipitação de MnO(OH)2 Neutralizar uma solução de cloreto manganoso com NaOH 6 mol L necessário, e adicionar mais 6 gotas de NaOH, formando-se então Mn(OH) Mn2+ + 2 OH- Mn(OH)2(s) Esfriar a solução e adicionar algumas gotas de H2O2, pouco a pouco, seguido de agitação. Aquecer cerca de 3 minutos depois que a evolução de oxigênio Centrifugar e lavar o precipitado, que passou de cor inicialmente branca à marrom, com água destilada quente até que o teste para Cl tivo, em meio de HNO3. A mudança de Mn(OH)2 para MnO(OH) 4 Mn(OH)2(s) + 2 H2O + O2 4 Mn(OH)3(s) 2 Mn(OH)3(s) + O2 MnO(OH)2(s) 20 -1, cerca de 10 e uma pequena quantidade (ponta de espátula) de se observar uma coloração 2O Agentes redutores, tais como cloretos e sulfetos, interferem neste teste porque O O Essa reação também poderá dar resultados negativos se houver um excesso a MnO(OH)2: (s) + 4 H+ este, diluir a solução com água destilada. se tomar cuidado para não confundir uma cor , que poderá ocorrer se íons de Co2+ estiverem Neutralizar uma solução de cloreto manganoso com NaOH 6 mol L-1, se se então Mn(OH)2, , pouco a pouco, seguido depois que a evolução de oxigênio Centrifugar e
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