Relatório Qualitativa II

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA 
DOCENTE: 
FRANCISCO CLAUDECE PEREIRA 
DISCENTES: 
AMANDA LUÍSA DE AZEVEDO 
HUDSON PABLO NOGUEIRA DE MEDEIROS 
JOÃO VITOR MEDEIROS MARIZ 
LUIZ GUSTAVO DE SOUZA MARQUES 
SANDY ALEXANDRE DA SILVA BEZERRIL 
 
 
 
 
 
 
 
CÁTIONS GRUPO II: Cu​2+​ e Cd​2+ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL/RN 
2018.1 
1. INTRODUÇÃO 
Este relatório trata de uma série de procedimentos práticos realizados pelos alunos da 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) na disciplina de Química Analítica 
Qualitativa sob supervisão do professor Francisco Claudece Pereira. Os experimentos 
realizados pelos alunos referem-se a cátions do grupo II dos seguintes metais: cobre e cádmio, 
sendo os cátions Cu​2+ ​e Cd​2+​. 
O cobre (Cu) é um metal de cor dourado-avermelhada que possui em sua forma neutra 
29 elétrons em sua eletrosfera. Este elemento em sua forma sólida pode ser facilmente 
trabalhado e transformado em fios, que é como este é comumente utilizado na indústria 
elétrica, em virtude de conduzir muito bem eletricidade e calor. 
Historicamente, o cobre foi o primeiro metal a ser manejado pela humanidade. A 
descoberta de que este poderia, juntamente ao estanho (Sn), ser endurecido à forma de liga de 
bronze deu nome a Idade do Bronze. 
Tradicionalmente, tem sido um dos metais usados para a produção de moedas, junto a 
prata (Ag) e ao ouro (Au). Contudo, é o mais comum entre os três, sendo assim o de menor 
valor comercial. Também possui usos nas áreas de construção e de maquinaria industrial. 
Compostos formados pelo cobre, como soluções de Fehling, são utilizados em testes químicos 
para detecção de açúcar. Um outro composto importante é o sulfato de cobre (CuSO ​4)​, usado 
amplamente como um veneno agrícola e como um algicida na purificação da água. 
O cádmio (Cd) é um metal de cor prateada com um tom azulado em sua superfície. 
Este metal possui em sua forma neutra 48 elétrons em sua eletrosfera. É sabido que o cádmio 
é tóxico, podendo causar defeitos de nascença e até câncer. Devido a este fato, seu uso é 
limitado. 
80% do cádmio produzido atualmente é usado em baterias recarregáveis de cádmio e 
níquel (Ni). Entretanto, estas baterias estão sendo gradualmente extintas e substituídas por 
baterias de níquel hidreto metálico (Ni-MH). 
O cádmio foi usado amiúde para galvanização e proteção contra a corrosão do aço. Ainda 
hoje é utilizado para proteger componentes importantes de aviões e plataformas de petróleo. 
O metal pode absorver nêutrons e por isso é utilizado em reatores nucleares para controlar a 
fissão atômica. 
 
 
2. OBJETIVOS 
A prática consiste em separar e identificar, por meio de análises qualitativas, os 
cátions do grupo II: Cu​2+​ e Cd​2+​. 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAIS E REAGENTES 
 
- VIDRARIAS E MATERIAIS 
 
Suporte para tubos de ensaio; 
10 tubos de ensaio; 
2 pinças de madeira; 
Centrífuga de laboratório; 
Banho-maria redondo. 
 
- SOLUÇÕES UTILIZADAS 
 
Sulfato de Cobre II (CuSO​4​) 
Tioacetamida (TA) 
Ácido Clorídrico (HCl) 
Hidróxido de Sódio (NaOH) 
Iodeto de Sódio (NaI) 
Hexacianoferrato(II) de potássio (K​4​[Fe(CN)​6​]) 
Hidróxido de amônio (NH​4​OH) 
Carbonato de sódio (Na​2​CO​3​) 
 
3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
3.2.1 CÁTION Cu2+ 
Para as reações com o cátion cobre (Cu​2+​), inicialmente, foram preparados em um 
suporte, 6 tubos de ensaio, etiquetados de 1 a 6. Foram adicionadas, a cada um dos tubos, 10 
gotas do reagente CuSO​4​. A seguir, as reações e procedimentos em seus respectivos tubos. 
TUBO 1 
Ao primeiro tubo foram adicionadas 5 gotas de Tioacetamida (TA, ou C​2​H​5​NS) e, 
após isso, 1 gota de ácido clorídrico (HCl), com concentração 2 M (dois molar). A solução foi 
encaminhada a um banho-maria, onde passou 5 minutos imersa no banho. Ao retirar o tubo do 
banho-maria, a solução foi levada à centrífuga e, a partir daí, foi percebido um precipitado de 
cor preta. É importante frisar que a Tioacetamida sofre hidrólise durante o processo, liberando 
um íon S​2-​, dando origem à seguinte equação essencial: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cu​2+​ + S​2-​ → CuS↓ 
TUBO 2 
No tubo 2 foram adicionadas 5 gotas de hidróxido de sódio (NaOH), com 
concentração 0,5 M. A solução foi levada à centrífuga e revelou um precipitado azul, o que 
nos leva a seguinte equação essencial: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cu​2+​ + 2OH​-​ → Cu(OH)​2 ​↓ 
TUBO 3 
Ao terceiro tubo foram adicionadas 10 gotas de iodeto de sódio (NaI). Após isso, a 
solução foi centrifugada, revelando um precipitado de cor marrom. Dessa forma, temos a 
seguinte equação essencial: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cu​2+​ + I​-​ → CuI ↓ 
TUBO 4 
Ao tubo 4 foram adicionadas 10 gotas de hexacianoferrato(II) de potássio, 
K​4​[Fe(CN)​6​]. A solução foi centrifugada, mostrando um precipitado de cor castanho 
avermelhado. Daí, temos como equação essencial: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: 2Cu​2+​ + [Fe(CN)​6​]​4-​ → Cu​2​[Fe(CN)​6​]↓ 
TUBO 5 
No tubo 5 foram adicionadas 10 gotas de Tiocianato de amônio (NH ​4​SCN). Após isso, 
a solução foi levada à centrífuga. Quando retirada a solução da centrífuga, percebeu-se um 
precipitado de cor preta. Segue a equação essencial da reação: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cu​2+​ + 2SCN ​-​ → Cu(SCN)​2​ ↓ 
TUBO 6 
Por fim, ao tubo 6 foram adicionadas 5 gotas do reagente hidróxido de amônio 
(NH​4​OH), com concentração 15 M. A reação ocorre formando o complexo tetramincobre(II) e 
revelando um precipitado azul intenso. Temos, então, a equação essencial seguinte: 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cu​2+​ + 4NH​3 ​→ [Cu(NH​3​)​4​]​2+​↓ 
 
 
3.2.2 CÁTION Cd​2+ 
Para análise do cátion Cd​2+​, separou-se no suporte 4 tubos numerados de 1 a 4, aos 
quais foram adicionadas, em cada um, 10 gotas de cloreto de cádmio (CdCl​2​). A seguir, os 
procedimentos realizados e as reações ocorridas em cada tubo de ensaio. 
TUBO 1 
Foram adicionadas ao tubo 5 gotas de Tioacetamida (TA) e 1 gota de ácido clorídrico 
2M (HCl). Após isso, levou-se o tubo ao banho-maria com a pinça de madeira por 5 minutos. 
Feito isso, centrifugou-se a solução e obteve-se o precipitado amarelo sulfeto de cádmio 
(CdS). 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cd​2+​ + S​2-​ ➝ CdS↓ 
TUBO 2 
Foram adicionadas ao tubo 5 gotas de hidróxido de sódio (NaOH) 0,5M. Após isso, 
centrifugou-se o tubo e foi observada a formação de um precipitado branco, o hidróxido de 
cádmio (Cd(OH)​2​). 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cd​2+​ + 2OH​-​ ➝ Cd(OH)​2 ​↓ 
TUBO 3 
Foram adicionadas ao tubo 5 gotas de hidróxido de amônio (NH ​4​OH) 6M. Após isso, 
centrifugou-se o tubo, observou-se a formação de um precipitado branco, hidróxido de 
cádmio (Cd(OH)​2​). 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cd​2+​ + 2OH​-​ ➝ Cd(OH)​2 ​↓ 
Em seguida, adicionou-se NH ​4​OH 15M até a dissolução do precipitado, e foi formado 
o complexo tetramincadmio(II). 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cd(OH)​2​ + 4NH​3​ ​➝ [Cd(NH​3​)​4​]​2+ 
 
 
TUBO 4 
Foram adicionadasao tubo 4 gotas de carbonato de sódio (Na​2​CO​3​) 0,2M. Após isso, 
centrifugou-se e observou-se formação de um precipitado branco, o carbonato de cádmio 
(CdCO​3​). 
EQUAÇÃO ESSENCIAL: Cd​2+​ + CO​3​2-​ ➝ CdCO​3​ ↓ 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
4.1 CÁTION Cu​2+ 
Para os procedimentos com o cátion cobre (II), observou-se que houve reação química 
em todos os experimentos, evidenciadas pela formação dos precipitados. Nos tubos 1 e 5, 
onde os produtos formados foram o sulfeto de cobre (CuS) e o tiocianato de cobre 
(Cu(SCN)​2​), respectivamente, percebemos um precipitado de cor preta, o que nos leva a 
pensar que o enxofre tem uma participação ativa na manifestação da cor preta. Um 
precipitado de cor azul também apareceu duas vezes, nos tubos 2 e 6, com os produtos 
hidróxido de cobre (Cu(OH)​2​) e tetramincobre(II), um complexo de fórmula molecular 
[Cu(NH​3​)​4​]​2+​, indicando uma suposta participação do cobre na coloração azulada. Os demais 
precipitados formados, nos tubos 3 e 4, nos revelaram as cores marrom e castanho 
avermelhado (provavelmente pela presença do complexo de ferro). Segue abaixo uma tabela 
geral com os precipitados originados a partir do cátion Cu​2+​ e seus ânions respectivos. 
 
CÁTION ÂNION PRECIPITADO COR 
 
Cu​2+ 
 
S​2- 
CuS preto 
 
Cu​2+ 
 
OH ​- 
Cu(OH)​2 azul 
 
Cu​2+ 
 
I​- 
CuI marrom 
 
Cu​2+ 
 
[Fe(CN)​6​]​4- 
 
Cu​2​[Fe(CN)​6​] 
castanho 
avermelhado 
 
Cu​2+ 
 
SCN​- 
 
Cu(SCN)​2 
 
preto 
Tabela: Precipitados formados com o Cu​2+ 
4.2 CÁTION Cd​2+ 
Para as reações com o cádmio (II), observou-se formação de precipitados, que foram 
identificados após a centrifugação. Entre os 4 precipitados analisados em cada tubo, apenas o 
sulfeto de cádmio (CdS), formado no tubo 1, apresentou cor diferente dos outros (coloração 
amarela); Para o hidróxido de cádmio (Cd(OH)​2​), formado nos tubos 2 e 3, a coloração 
observada foi branca, e para o carbonato de cádmio (CdCO​3​), formado no tubo 4, também. A 
seguir, uma tabela geral com os precipitados formados com o cátion Cd​2+ e os respectivos 
ânions. 
 
CÁTION ÂNION PRECIPITADO COR 
Cd​2+ S​2- CdS amarelo 
Cd​2+ OH​- Cd(OH)​2 branco 
 Cd​2+ CO​3​2- CdCO​3 branco 
 ​Tabela: Precipitados formados com o Cd​2+ 
 
5. CONCLUSÕES 
​O objetivo principal desta prática de laboratório era a análise dos seguintes cátions do 
grupo II: Cu​2+ e Cd​2+​. Para isso, foram realizadas em diferentes tubos de ensaio diversas 
reações químicas, todas envolvendo um composto em que os cátions mencionados 
anteriormente estivessem presentes (CuSO​4​ e CdCl​2​). 
Para isolar o precipitado formado nos produtos das reações foi utilizado uma centrífuga. 
Através deste método, a parte sólida dos produtos foi fixada ao fundo dos tubos de ensaio. 
Todas as reações químicas puderam ser evidenciadas por meio da mudança de coloração e 
formação de precipitado. 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
[1]​ KING, Edward J. 1981. ​Análise Qualitativa: reações, separações e experiências ​. 
 
[2] ​Manual para as aulas práticas e listas de exercícios da disciplina química analítica 
qualitativa.​ Docente Francisco Claudece Pereira. 
 
[3] Royal Society Of Chemistry (Org.). ​Periodic Table. ​Disponível em: 
<http://www.rsc.org/>. Acesso em: 29 abr. 2018.