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Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Análise dos Cátions do Grupo III ANÁLISE QUALITATIVA II (FA101) Prof. José Gildo de Lima Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências da Saúde Departamento de Ciências Farmacêuticas * * * Cátions do Grupo III Cobalto (II); Níquel (II); Ferro (II) e Ferro(III); Cromo (III); Alumínio (III); Zinco (II); Manganês (II); * * * Características Gerais O reagente geral é a tioacetamida (ou sulfeto de amônio) em solução amoniacal. Os cátions deste grupo formam sulfetos (3A) ou hidróxidos (3B) insolúveis em meio amoniacal. * * * Análise do Grupo III Precipitação dos sulfetos e hidróxidos: reação com sulfeto de amônio em meio NH4OH/NH4Cl * * * Análise do Grupo III Importância da solução Tampão (NH4OH / NH4Cl); - aumenta a [S2-], pois: - precipita os hidróxidos insolúveis, M(OH)3. - evita a precipitação de Mg(OH)2. * * * Análise do Grupo III A formação do MS(s) pode ser direta, pela reação com os íons sulfeto, ou através dos complexos metálicos, indiretamente: X = 4, para M = Zn e X = 6, para M = Co e Ni. * * * Análise do Grupo III A formação dos hidróxidos insolúveis ocorre pela reação dos cátions trivalentes com os íons hidroxila formados pela hidrólise da amônia: Os íons Fe3+ serão reduzidos a Fe 2+ pela ação do ácido sulfídrico e precipitarão como FeS: * * * FeS = preto NiS = preto ZnS = branco MnS = rosa CoS = preto Precipitação dos cátions Subgrupo III-A * * * Precipitação dos cátions Subgrupo III-B Al(OH)3 = Branco Fe(OH)3 = Marrom avermelhado Cr(OH)3 = Cinza esverdeado Figura 1. Precipitado obtido pela adição de solução de amônia a uma solução contendo os íons Al3+, Fe3+ e Cr3+, em presença de cloreto de amônio (para formar o tampão). * * * Análise do Grupo III Dissolução dos MS(s) e M(OH)3 (s) com HNO3 16M Reações de Neutralização e Oxidação * * * Identificação do Manganês Separam-se os íons Mn2+ por meio da reação de oxidação com clorato de potássio em presença de HNO3, formando um precipitado preto (dióxido de manganês): * * * Identificação do Manganês O dióxido de manganês é dissolvido em peróxido de hidrogênio, na presença de HNO3 6M. O manganês é, então, identificado por oxidação a permanganato com bismutato de sódio em solução de ácido nítrico diluído ou ácido sulfúrico diluído: * * * Observações: O cloreto é um íon interferente porque reduz o MnO2 a Mn2+ * * * Identificação do Manganês Oxidação a íon permanganato pelo Bismutato de sódio (NaBiO3) * * * Separação dos íons: tratamento com NaOH em presença de H2O2. Separam-se os hidóxidos anfóteros (Al(OH)3 e Zn(OH)2) dos básicos Fe(OH)3, Co(OH)3 e Ni(OH)2.. * * * Identificação dos cátions Identificação do Fe 3+; Identificação do Ni 2+ ; Identificação do Co 2+; * * * Identificação do Fe3+ , Ni2+ e Co2+ No caso do íon cobalto (II), o peróxido de hidrogênio é usado em combinação com NaOH para converter o Co(OH)2 ao mais insolúvel Co(OH)3 * * * Os hidróxidos são, em seguida, dissolvidos em ácido clorídrico. O íon Co (III) é instável e reverte ao íon Co(II): Em meio básico o dicromato é convertido a cromato (solução amarela): * * * Identificação dos íons Fe3+ e Co2+ Reação com tiocianato de amônio: * * * Observações : Para o íon Fe 3+ teste com NH4SCN é feito usualmente em meio ligeiramente ácido, pois minimiza a hidrólise do Fe 3+: Dependendo das quantidades relativas de ferro e tiocianato presentes na solução, outros complexos podem ser formados, tais como: Fe(SCN) 2+, Fe(SCN)3, Fe(SCN)4-, Fe(SCN)52- e Fe(SCN)63- . * * * Identificação do Ferro Figura 3. Coloração da solução contendo íons Fe3+ após adição de solução de tiocianato de amônio. * * * Identificação do cobalto: Primeiro desfaz o complexo de tiocianato transformando-o em um complexo incolor FeF2+ , pela adição à solução o NaF: * * * Em seguida, adiciona-se alguns cristais de tiocianato de amônio e um solvente orgânico (álcool amílico ou éter etílico). Uma camada superior azul, contendo H2Co(SCN)4, indica a presença de Co (II): * * * Identificação do Níquel: A dimetilglioxima (DMG) é usada para identificar o Ni (II) pela formação de um precipitado vermelho-escuro; * * * Identificação do Níquel: Figura 2. Precipitado obtido pela adição de solução de dimetilglioxima à solução contendo íons Ni 2+, ligeiramente alcalinizada com solução de amônia. * * * Observações: O íon cobalto (II) forma um complexo marrom com a DMG e deve ser adicionado reagente suficiente para sequestrar o cobalto antes que o quelato de níquel precipite: * * * Identificação dos Cátions Identificação dos íons Cr3+ ; Identificação dos íons Al3+; Identificação dos íons Zn2+. * * * Separação dos hidróxidos anfóteros e íons Cromato * * * Identificação dos íons Cr3+ Formação de cromato de chumbo A presença de cromato pode ser indicada por uma coloração amarela da solução alcalina. * * * Observações: Um outro teste confirmatório é feito pela oxidação do dicromato com peróxido de hidrogênio, levando ao CrO5 que é instável e de coloração azul: * * * Identificação dos íons Al3+ Reação com aluminon: * * * O alumínio é separado do zinco e do cromo por precipitação do Al(OH)3 em um tampão amônia /cloreto de amônio. Os íons de zinco são seqüestrados na forma de um complexo estável. * * * Identificação do Alumínio O hidróxido de alumínio é redissolvido em ácido e o Al3+ é reprecipitado na presença do reagente aluminon formando um complexo vermelho: Aluminon * * * Observações A solução é tamponada com ácido acético e acetato de amônio a pH entre 5 e 7,2, pois em soluções mais ácidas não ocorre a reação; em soluções mais básicas, o próprio reagente dá uma cor vermelha. O Fe (III) e Cr (III) são íons interferentes. * * * Identificação dos íons Zn2+ O zinco é identificado, primeiramente, pela precipitação de sulfeto de zinco branco e, em seguida, pelo ensaio de toque (spot test) com ditizona, formando um quelato vermelho-púrpura: * * * Referências 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. Jeffery, G. H.; Bassett, J.; Mendham, J.; Denney, R. C., VOGEL - Análise Química Quantitativa . 5a ed., Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos, 1992.
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