ARTIGO CÁTIONS I

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ - DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA E BIOLOGIA – DAQBI BACHARELADO EM QUÍMICA
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ARTIGO
 
 RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL
ANÁLISE DE CÁTIONS DO GRUPO I (Ag+, Pb2+, Hg22+) ________________________________________________________________________________________________________
Gabriela Ribeiro
Jessika Arceno
Priscilla Lopes
RELATÓRIO D
E PRÁTICA LABORATORIAL
 - ANÁLISES 
DE 
CÁTION
S
 DO GRUPO I (Ag
+
, 
Pb
2+
,
 Hg
2
2+
) 
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ - DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA E BIOLOGIA – DAQBI BACHARELADO EM QUÍMICA
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RESUMO: Este trabalho tem por objetivo identificar em uma solução problema os Cátions do Grupo I (Ag+, Pb2+, Hg22+) se nela presentes, através de técnicas laboratoriais previamente elaboradas e de comum conhecimento. Para tal, o procedimento foi realizado criteriosamente obtendo, assim, resultados esperados.
Palavras-chaves: Cátions;Solução; Prata; Chumbo; Mercúrio.	
1- INTRODUÇÃO
A prata é um elemento químico puro, metálico, que em seu estado natural apresenta-se como branco e brilhante. Seu símbolo químico, Ag, deriva de Argentum (prata em latim); tem boa condutibilidade elétrica e calorífica. Não oxida com o ar, exceto quando o ar contenha H2S, onde escurece.
O chumbo é mau condutor de eletricidade. Seu símbolo atômico, Pb, deriva do latim Plumbum. É um metal de cor branco azulado e brilho metálico, e quando exposto ao ar torna-se cinza, por recobrir-se por uma camada de óxido. Em estado sólido não é tóxico, mas seus vapores possuem grande toxicidade. É dúctil e maleável, tão mole que pode ser riscado com a unha, mas muito denso (d= 11,3g/cm3).
O mercúrio à temperatura ambiente é um metal líquido e prateado. É insolúvel em água e solúvel em HNO3; em temperatura mais elevada libera vapores tóxicos e corrosivos mais densos que o ar. Congela a 38,8°C e entra em ebulição a 356,9°C.
Devido a análises qualitativas, os cátions são classificados em cinco grupos, levando em conta suas características em reação a determinados reagentes. Neste trabalho será apresentado o estudo realizado com os cátions do grupo I: chumbo (Pb2+), mercúrio I (Hg22+) e prata (Ag+). Sabe-se que os cátions do grupo I formam cloretos insolúveis, são eles: precipitado branco de cloreto de chumbo (PbCl2), cloreto de mercúrio I (Hg2Cl2) e cloreto de prata (AgCl). Porém, o cloreto de chumbo é ligeiramente solúvel em água e, por esta razão, o chumbo nunca é completamente precipitado, quando se adiciona ácido clorídrico diluído à amostra.
Para a experiência utilizou-se uma solução problema (sabe-se que a solução contém cátions do grupo I) para identificação, através de métodos analíticos, a presença de cátions do grupo I na solução. Os métodos utilizados para identificação de cada cátion baseiam-se, principalmente, na formação de precipitado em forma de cloretos, porém, como todos os cátions do grupo I formam precipitados de cloretos, empregou-se outros métodos para a identificação independente de cada um.
2- OBJETIVO:
O objetivo principal deste trabalho é identificar e provar experimentalmente a presença de cátions do grupo I (Ag+, Pb2+, Hg22+) em uma solução problema através de técnicas de análises químicas, conforme “Esquema” abaixo:
3- MATERIAIS E REAGENTES:
	Materiais 
	 Reagentes
	Tubos de ensaio
	Solução dos cátions do grupo I
	Tubos para centrífuga
	HCl 6,0 molL-1
	Pipeta de Pasteur
	CH3COOH 6,0 molL-1
	Estantes para tubos de ensaio
	K2CrO4 1,0 molL-1
	Béqueres de 100 e 250 mL
	NH4OH 6,0 molL-1
	Tripé e tela de amianto
	HNO3 6,0 molL-1
	Papel indicador
	
	Pinça de madeira
	
	Bastões de vidro
	
	Centrífuga
	 
5- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Foram colocados 10 gotas de solução de cátions em um tubo de ensaio e adicionado 10 gotas de ácido clorídrico 6 molL-1,então levado a centrifuga e após adicionado mais 1 gota de HCl para verificar a total decantação. Após adicionou-se 2 mL de água destilada a qual continha 3 gotas de HCl 6 molL-1, o tubo foi agitado e levado até a centrifuga por 1 minuto para separação total do sobrenadante o qual após foi retirado por uma pipeta de Pasteur e descartado restando apenas o precipitado I contendo o Ag+, Pb2+e Hg22+. Para lavagem deste foram realizados novamente os procedimentos acima a partir da adição de HCl.
Realizada esta lavagem, foi adicionado no precipitado I 4 mL de água destilada, o tubo de ensaio com a solução foi aquecido e agitado durante 3 minutos em banho-maria. Como na solução poderia conter chumbo (Pb2+), o tubo de ensaio foi levado ate a centrifuga para total separação do sobrenadante e do precipitado I. Após esta separação, o sobrenadante foi retirado e em outro tubo de ensaio e foram adicionados sobre ele 2 gotas de ácido acético (CH3COOH) 6 molL-1 e 4 gotas de cromato de potássio (K2CrO4), a solução tornou-se um líquido turvo amarelo com presença de precipitado, confirmando assim a presença de Pb2+. 
Voltando ao primeiro precipitado, neste foi adicionado novamente 4 mL de água destilada e levado para aquecimento em banho-maria durante 3 minutos, após a solução foi centrifugada para separação do sobrenadante o qual após foi descartado. 
Utilizando o precipitado II lavado, foram adicionados sobre ele 2 mL de NH4OH 6 molL-1, agitando e centrifugando a solução para separação completa notando-se a presença de um precipitado preto indicando a presença de Hg22+. O sobrenadante foi retirado e sobre ele foram adicionados 3 mL de HNO3 6 molL-1 e houve aparecimento de um precipitado branco, indicando assim a presença de Ag+.
6- RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao adicionarmos 3 gotas de HCl 6 molL-1 às 10 gotas da solução amostra em um tubo de centrífuga, observou-se a formação de um precipitado branco, o tubo foi levado para a centrifuga para sedimentação do corpo de fundo, e após verificarmos se a precipitação foi completa com a adição de uma gota de HCl 6 molL-1.
Onde ocorreram as seguintes reações:
Pb(NO3)2(aq) + 2HCl(aq) → 2HNO3 + PbCl2 ↓
Formação de cloreto de chumbo II, precipitado branco solúvel em água quente.
AgNO3(aq) + HCl(aq) → HNO3(aq) + AgCl↓
Formação de cloreto de prata, precipitado branco.
Hg2(NO3)2(aq) + 2HCl(aq) → 2HNO3(aq) + HgCl2(aq)
Formação de cloreto de mercúrio I, precipitado insolúvel em ácidos diluídos.
Após lavagem e aquecimento em banho maria, o cloreto de chumbo II, solubilizou-se em água quente, permanecendo insolúvel o cloreto de prata. 
Retirado o sobrenadante e reservado o precipitado (Precipitado II). Ao adicionarmos ácido acético e K2CrO4, observou-se a formação de um precipitado de coloração amarela forte, o PbCrO4, que pode ser representado pela equação:
Em solução de ácido acético:
Pb2++ CrO42- → PbCrO4
O que confirmou a presença de Pb2+. (Tubo 1 na foto)
Adicionou-se no precipitado II 2mL de NH4OH 6 mol L-1 e centrifugou-se. Após separação do sobrenadante do precipitado III, se adicionou gotas de HNO3 que reagiu formando precipitado branco (tubo 3 na foto), o cloreto de prata. Sendo a reação:
AgCl + 2NH4OH → Ag(NH3)2Cl + 2H2O
Ag(NH3)2Cl +2HNO3 → AgCl + 2NH4NO3.
O precipitado III, de coloração cinza escuro (Tubo 2 na foto), indica a ocorrência do íon de mercúrio, o Hg22+. Segue a reação: 
Hg2Cl2 + 2 NH4OH → Hg + HgNH2Cl+ 2H2O + NH4Cl.
Os resultados encontrados comprovam o que diz as teorias sobre a reação de cada cátion do grupo I. Nenhum dos resultados foi imaginado, cada um já era previsto em literatura, onde se fez observações empíricas sobre cada reação.
 
7- CONCLUSÃO
 Utilizando-se das propriedades características dos elementos é possível fazer sua separação e identificação. Os cátions presente na solução problema foram identificados por meio da marcha sistemática dos cátions do grupo I. Os íons desse grupo precipitam-se na forma de cloretos insolúveis pela adição de um excesso de HCl. Para assegurar a separação adequada dos cátions do grupo I deve evitar a precipitação dos cátions dos grupos II, III, IV e V.
 As técnicas empregadas para o estudo dos cátions do grupo I mostraram que as teorias sobre as reações de cada cátion estão corretas, visto que os objetivos esperados no estudo desses íons, desde precipitação até mudanças de coloração, fora alcançadas com sucesso. Pode-se concluir que, realmente, cada cátion desse grupo apresenta características exclusivas em suas reações a determinados reagentes.
8- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa. Editora Mestre Jou – São Paulo. 5ª ed.
2. Química Analítica (D.A. Skoog, D.M. West e F.J. Holler; McGraw-Hill).
3. Quantitative Chemical Analysis (D.C. Harris; W. H. Freeman and Company).
4. Baccan, N. ; Godinho.: Introdução à Semimicroanálise Qualitativa, 7ª edição, Editora UNICAMP, 1997.