Relatório 5/Prática 5 - Análise qualitativa de cátions (III, IV e V)

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Objetivo
Observar através de diversas reações químicas a presença de cátions – precipitados e gases – em soluções. Assim, obtendo uma análise qualitativa de cátions e sendo possível identificá-los e classificá-los em seus grupos.
GRUPO IIIa (Ferro III - Fe+3)
2.1 Materiais e Reagentes
- 2 tubos de ensaio
- solução de Fe+3
- NH4Cl sólido
- solução de NH4OH diluído
- solução de HCl diluído
- solução de NH4SCN
- solução de K4[Fe(CN)6]
- papel de tornassol rosa
- centrífuga
- banho-maria (béquer, água e placa aquecedora)
a) Ensaio do grupo:
Método:
 Em um tubo de ensaio foi adicionado 5 gotas da solução contendo íons Fe+3 e uma pequena quantidade de NH4Cl sólido. Em seguida, adicionou-se 5 gotas de NH4OH à solução e com o papel de tornassol rosa foi verificado o pH da solução. Então, o tubo foi colocado na centrífuga e a solução aquosa(sobrenadante) foi descartada no frasco de rejeito químico.
3.1.a. Resultado:
Reação química: NH4Cl ↔ NH4+ ↑ + Cl-
		 NH4OH ↔ NH4+ + OH-
 Fe3+ + 3NH3 + 3 H2O ↔ Fe(OH)3↓+ 3NH4+
Cor do precipitado: Âmbar
Reagente de grupo: NH4OH
b) Dissolução do precipitado:
Método:
Adicionou-se 5 gotas de HCl diluído sobre o precipitado e então o tubo foi colocado em banho-maria (apenas em caso de não dissolução do precitado).
3.1.b. Resultado:
Reação química: Fe(OH)3↓+ 3HCl → FeCl3 + 3H2O
Cor da fase aquosa: amarela
c)Ensaio específico:
Método:
Foi transferido metade do volume da solução preparada para outro tubo de ensaio. Em um tubo, adicionou-se 8 gotas da solução de NH4SCN e no outro, 8 gotas da solução de K4[Fe(CN)6].
3.1.c. Resultado:
	
	NH4SCN
	K4[Fe(CN)6]
	Reação química
	FeCl3 + NH4SCN → Fe(SCN) + NH4Cl3
	4Fe3+ + Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓
	Cor do precipitado
	Vermelho sangue
	Azul da Prússia
Grupo IIIb (Zinco – Zn2+ e Manganês – Mn2+)
- ZINCO
Materiais e reagentes
- tubo de ensaio
- solução de Zn2+
- NH4Cl sólido
- solução de NH4OH diluído
- solução de TAA (tiocetamida)
- papel de tornassol rosa
- centrífuga
a) Ensaio do grupo:
Método:
Em um tubo, foi adicionado 5 gotas de solução contendo íons Zn2+ e uma pequena quantidade de NH4Cl sólido. Em seguida, adicionou-se 5 gotas de NH4OH diluído e com o papel de tornassol rosa foi verificado o pH da solução. Como o pH era alcalino, adicionou-se 5 gotas de TAA. Então, o tubo foi colocado na centrífuga e a solução aquosa (sobrenadante) foi descartada no frasco de rejeito químico.
3.2.a. Resultado
Reação química: C2H5SN + 3OH- ↔ CH3COO- + NH3↑ + H2O + S2-
		 S2- + Zn2+ → ZnS↓
Cor do precipitado: Branco
Reagente de grupo: S2- em meio básico
Obs: Não foi realizado ensaio específico.
- MANGANÊS
2.3. Materiais e reagentes:
- tubo de ensaio
- solução de Mn2+
- NH4Cl sólido
- solução de NH4OH diluído
- papel de tornassol rosa
- solução de TAA (tiocetamida)
- banho-maria (béquer, água e placa aquecedora)
- centrífuga
a) Ensaio do grupo:
Método:
Em um tubo, foi adicionado 5 gotas de solução contendo íons Mn2+ e uma pequena quantidade de NH4Cl sólido. Em seguida, adicionou-se 5 gotas NH4OH diluído e com o papel de tornassol rosa foi verificado o pH da solução. Como o pH era alcalino, adicionou-se 5 gotas de TAA. Então, o tubo foi colocado em banho-maria e depois na centrífuga e a solução aquosa (sobrenadante) foi descartada no frasco de rejeito químico.
3.3.a. Resultado:
Reação química: C2H5SN + 3OH- ↔ CH3COO- + NH3↑ + H2O + S2-
		 S2- + Mn2+ → MnS↓
Cor do precipitado: Rosa 
Reagente do grupo: S2- em meio básico
Obs: Não foi realizado ensaio específico.
Grupo IV (Cálcio – Ca2+)
2.4. Materiais e reagentes:
- tubo de ensaio
- solução de Ca2+
- NH4Cl sólido
- solução de NH4OH diluído
- papel de tornassol rosa
- solução de (NH4)2CO3
- solução de HCl diluído
- solução de (NH4)2C2O4 diluído
- banho-maria (béquer, água, placa aquecedora)
a) Ensaio do grupo:
Método:
Em um tubo, foi adicionado 5 gotas de solução contendo íons de Ca2+ e uma pequena quantidade de NH4Cl sólido. Em seguida, adicionou-se 5 gotas NH4OH diluído e com o papel de tornassol rosa foi verificado o pH da solução. Como o pH era alcalino, adicionou-se 5 gotas de (NH4)2CO3 diluído. Então, o tubo foi colocado na centrífuga e a solução aquosa(sobrenadante) foi descartada no frasco de rejeito químico.
3.4.a. Resultado:NH4OH
Reação química: Ca2+ + (NH4)2CO3 ↔ CaCO3 ↓NH4Cl
Cor do precipitado: Branco
Reagente do grupo: (NH4)2CO3 
b) Dissolução do precipitado:
Método:
Adicionou- se 5 gotas de HCl diluído sobre o precipitado. Então, o tubo foi colocado em banho-maria.
3.4.b. Resultado:
Reação química: CH3SNH2 + 2H+ ↔ Ca2+ + CO2 ↑ + H2O
Cor do precipitado: Incolor
c)Ensaio específico:
Método:
Após o aquecimento, foi adicionado NH4OH até a solução ficar alcalina e então, adicionar 5 – 8 gotas de (NH4)2C2O4.
3.4.c. Resultado:
Reação química: Ca2+ + C2O4 → CaC2O4↓
Cor do precipitado: Branco
Grupo V (NH4+, K+, Mg2+ e Na+)
- AMÔNIO (NH4+)
2.5. Materiais e reagentes:
- tubo de ensaio
- solução de NH4+
- solução de NaOH
- vidro de relógio
- béquer
- papel de tornassol rosa
a) Ensaio específico:
Método:
Foi colocado um papel de tornassol rosa no fundo de um vidro de relógio. Em seguida, foi transferido 1ml de NH4+ e 1ml de NaOH diluído para um béquer. Então, o béquer foi vedado com o vidro de relógio.
3.5.a. Resultado:
Reação química: NH4+ + NaOH ↔ NH3↑ + H2O
Cor do papel de tornassol antes e após a reação química: Rosa / Azul
- POTÁSSIO ( K+)
2.6. Materiais e reagentes:
- tubo de ensaio
- solução de K+
- solução de HClO4
a) Ensaio específico:
Método:
Em um tubo de ensaio, foi adicionado 5 gotas de solução contendo íons K+ e 5 gotas de HClO4.
3.6.a. Resultado:
Reação química: K+ + HClO4 → KClO4↓+ H+
Cor e aspecto do precipitado: Branco / Cristalino
- MAGNÉSIO (Mg2+)
2.7. Materiais e reagentes:
- 2 tubos de ensaio
- solução de Mg2+
- solução de NaOH
- solução de Magneson
- água destilada
a) Ensaio específico:
Método:
Em tubo de ensaio, foi colocado 5 gotas de solução contendo íons de Mg2+, 1 gota de Magneson e 3 gotas de NaOH. Em outro tubo de ensaio que foi o ensaio em branco, adicionou-se 5 gotas de água destilada, 1 gota de Magneson e 3 gotas NaOH.
3.7.a. Resultado:
Reação química: C12H9N3O4 + Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2.C12H9N3O4(s)
Cor e aspecto do precipitado: Azul / Gelatinoso
- SÓDIO (Na+)
2.8 Materiais e reagentes:
- tubo de ensaio
- solução de Na+
- solução de acetato de uranila e zinco
a) Ensaio específico:
Método:
Em um tubo de ensaio, foi colocado 5 gotas de solução contendo íons Na+ e 8 gotas de acetato de uranila e zinco. Agitou-se.
3.8.a. Resultado:
Reação química: Na+ + Zn2+ 3UO22+ + 9 CH3COO- ↔ NaZn(UO2)3(C2H3O2)9.9H2O(S)
Cor e aspecto do precipitado: Amarelo esverdeado / Precipitado fino
Conclusão
Foi possível classificar e identificar os cátions através da análise qualitativa de cátions. No ensaio do Grupo IIIa, foi obtido a confirmação com a formação de precipitados vermelho e azul com a presença do íon Fe3+. No ensaio do Grupo IIIb, em meio básico e na presença de S2-, formaram-se precipitados com a presença de Zn2+ e Mn2+. No ensaio do Grupo IV, com o reagente (NH4)2CO3, foi obtido precipitado com a presença de Ca2+. No ensaio do Grupo V, com o reagente adequado para cada cátion, teve a formação de precipitados ou gás com a presença dos íons desse grupo. 
Referências 
INTRODUCTION TO THE GROUP IV AND V CATIONS – Disponível em: https://www.saddleback.edu/uploads/mse/chemistry/lecture-series/1b_exp_20-21.pdf - Acessado em: 23/09/2018
APOSTILA ANÁLISE QUALITATIVA – Disponível em: http://www.ufjf.br/quimicaead/files/2013/05/APOSTILA-AN%C3%81LISE-QUALITATIVA-EADQUI040-parte-04.pdf – Acessado em: 23/09/2018