Aula de Química Analítica (Gildo), Cátions do Grupo IV

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Análise dos Cátions do Grupo IV
ANÁLISE QUALITATIVA II (FA101)
Prof. José Gildo de Lima 
Maio - 2010
Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências da Saúde Departamento de Ciências Farmacêuticas 
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Análise dos Cátions do Grupo IV
 Os cátions deste grupo são:
1- Cálcio (II);
2- Estrôncio (II);
3- Bário (II).
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Os cátions deste grupo não formam precipitados com nenhum dos reagentes gerais dos grupos I, II e III e formam carbonatos insolúveis; 
Todos estes cátions são incolores em soluções.
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Análise do Grupo
 
 Reagente do grupo: (NH4)2CO3 em NH3 15M / NH4Cl 6M(tampão)
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Precipitação:
 A precipitação com carbonato pode ser seletiva, pelo controle da concentração do íon carbonato (CO32-) com íon amônio (NH4+) em termo do equilíbrio:
 
 
 
 A segunda reação corresponde ao equilíbrio principal. Portanto, a concentração do íon carbonato (CO32-) é determinada pela concentração do íon amônio (NH4+).
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Importância do tampão:
Suprimir a hidrólise de CO32-;
Suprimir a ionização da amônia;
Evitar a precipitação de MgCO3 e Mg(OH)2.
 Então:
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Separação:				
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Identificação dos Cátions
 Identificação do íon Ba2+
1. Teste de chama:
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 O íon bário pode ser facilmente separado controlando-se a [CrO42-], de modo que atenda à:
 
 Para isso, utiliza-se o tampão AcOH 6M/AcONH4 3M (pH= 4,6).
 
 O íon cromato em pH ácido estabelece os seguintes equilíbrios:
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 Como as constantes 22 e k1 são elevadas, o equilíbrio da reação é deslocado para a direita diminuindo a concentração do íon cromato.
	A mistura tampão tem a vantagem de manter quase fixa a [H+] e, em conseqüência, também a [CrO42-] mesmo que o íon cromato esteja sendo removido para formar BaCrO4.
2. Precipitação de BaSO4
 O sulfato de bário é formado por precipitação em meio homogêneo, utilizando ácido. sulfâmico:
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Identificação do íon Sr2+
1. Teste de chama :
Chama vermelho-carmim
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 Utilizando NH3 em meio hidro-alcoólico ocorre a precipitação fracionada do SrCrO4 em relação ao CaCrO4. O equilíbrio da reação é deslocado para esquerda, aumentando a [CrO42-]: 
 
 O SrCrO4 forma uma solução supersaturada rapidamente. A precipitação pode ser induzida pela adição de etanol, que diminui a solubilidade do sal.
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2. Precipitação de SrSO4:
O sulfato de estrôncio é formado pela reação com sulfato 
de amônio.
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Identificação do íon Ca2+
1. Precipitação de CaC2O4(s):
O oxalato de cálcio é formado pela com oxalato de amônio.
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2. Teste de chama: chama vermelho-alaranjada:
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Bibliografia
Lima, J. G.; Apostila da discplina Análise Qualitativa II (FA101) 2010.
King, E. J.; Análise Qualitativa : reações, separações e experiências, Editora Interamericana, 1981, 1a edição.
Andrade, J. C.; Alvim, T. R.; Química Analítica Básica: Aplicações dos fundamentos da análise qualitativa; disponível em: www.chemkeys.com