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RELATÓRIO: PRÁTICA I: REAÇÕES QUÍMICAS DE IDENTIFICAÇÃO POR VIA SECA E POR VIA ÚMIDA João Monlevade 10 de Abril de 2018 INTRODUÇÃO A Química Analítica dispõe de diferentes métodos e técnicas que permitem determinar a composição química das substancias ou de misturas. Essa ciência abrange análises qualitativas e análises quantitativas. Segundo HARRIS, 2003, uma análise qualitativa é identificação da natureza de uma substância presente em uma amostra desconhecida, diferente da análise quantitativa que fornece a quantidade das espécies químicas em estudo.. O procedimento para a identificação de uma espécie química consiste em provocar, na mesma, uma variação em suas propriedades, que possa ser facilmente observada e que corresponda com a constituição da dita substância. O agente que promove a variação chama-se reagente, pois reage quimicamente com o produto que se deseja reconhecer. Pode-se trabalhar com o reagente dissolvido ou não em solução, logo existem dois tipos de ensaios: reações por via seca e reações por via úmida. As primeiras são aplicáveis a substâncias sólidas, e as últimas, a substâncias em solução. Os ensaios por via seca parecem ter perdido sua popularidade; no entanto, frequentemente eles fornecem informações úteis num período de tempo comparativamente mais curto. Os ensaios de reações por via úmida são realizados com substância em solução aquosa, ou seja, o reagente e a substância problema (amostra) estão em estado líquido. No caso de amostras sólidas, a primeira etapa é dissolvê-las. O solvente usual é a água, ou um ácido se a amostra for insolúvel e água. Para os ensaios de análise qualitativa, somente, emprega-se as reações que se processam acompanhadas de variação das suas propriedades físicas ou químicas facilmente detectáveis. Por exemplo, na mistura de soluções, para identificação de um dado íon deve ocorrer: formação de substâncias sólidas (formação de precipitado), desprendimento de gás (formação de gases identificáveis através da cor, cheiro, etc.), mudança de coloração (formação de complexos colorido). Quando não existem observações visuais ou olfativas para uma reação, a sua ocorrência pode ser constatado através de um teste auxiliar tal como, um indicador, células elétricas que correspondam a variação de concentração de H+, medidas de condutividade elétrica e outras propriedades. OBJETIVOS Este experimento tem por objetivo verificar a coloração da chama do bico de Bunsen, e quantificar os cátions quando esta reage com alguns sais de diferentes metais e estudar os métodos de análise qualitativa e os princípios nos quais fundamentam utilizando-se os íons ou elementos mais comuns representativos. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL I (VIA SECA) - Materiais usados: Alças de platina, bico de Bunsen, ácido clorídrico 1,0M, pisseta de água destilada, reagentes sólidos ou soluções concentradas, estantes para tubos de ensaio, tubos de ensaio, pipetas volumétricas. Após a limpeza da alça de platina com ácido clorídrico, fizemos a prova branca, que consiste em colocar a alça na chama e se a limpeza tiver sido realizada corretamento não deverá aparecer nenhuma cor. Após a verificação da limpeza da alça, realizamos o teste de chama com cada um dos sólidos. Para este teste o sólido deverá tocar a zona de temperatura mais baixa, conforme figura abaixo. AMOSTRA COR DA CHAMA Cloreto de Cobre 1 (CuCl) Verde Azulado Cloreto de Cobre 2 (CuCl2) Verde Azulado Cloreto de Bário (BaCl2) Laranja Cloreto de Sódio (NaCl) Amarelo Cloreto de Cálcio (CaCl2) Laranja Cloreto de Potássio (KCl) Roxo PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL II (VIA ÚMIDA) Tubo 1: Identificação qualitativa de Ag+ Foram adicionados 1,0 mL de solução de nitrato de prata 0,1 mol/L em um tubo de ensaio. Em seguida, adicionamos 5 gotas de solução de cloreto de sódio 0,1 mol/L. TUBO 1 Nomes dos reagentes Nomes dos produtos Observações AgNO3 Nitrato de Prata NaCl Cloreto de Sódio AgCl Cloreto de Prata NaNO3 Nitrato de Sódio Reação de Precipitação: Precipitado Branco Equação molecular: AgNO3 (aq) + NaCl(aq) ↔ AgCl(s) + NaNO3 (aq) Equação iônica: Ag+(aq)+ NO3-(aq)+ Na+(aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s)+ Na(aq) +NO3- (aq) Equação iônica representativa: Ag+ (aq)+ Cl- (aq) ↔ AgCl(s) Tubo 2: Identificação qualitativa de Ca+2. Adicionamos 1,0 mL de solução de cloreto de cálcio 0,1 mol/L em um tubo de ensaio. Em seguida, adicionamos 5 gotas de solução de oxalato de amônio 0,1 mol/L. Tubo 2: Nomes dos reagentes Nomes dos produtos Observações CaCl2 Cloreto de cálcio (NH4)2C2O4 Oxatalo de amônio CaC2O4 Oxalato de cálcio 2 NH4Cl Cloreto de amônio Reação de Precipitação: Precipitado Branco leitoso Equação molecular: CaCl2 + (NH4)2C2O4 ↔ CaC2O4(s) + 2 NH4Cl Equação iônica: Ca2+ + Cl2- + 2NH4 + C2O4 ↔ Ca+ + C2O4 +2NH4 + 2Cl- Equação iônica representativa: Ca2+ + C2O4 2- ↔ CaC2O4 (s) Tubo 3: Identificação qualitativa de Cu+2 Adicionamos 1,0 mL de solução de nitrato de cobre 0,05 mol/L em um tubo de ensaio. Em seguida, adicionamos 5 gotas de solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L. TUBO 3: Nomes dos reagentes Nomes dos produtos Observações Cu(NO3) (aq) Nitrato de cobre (I) NaOH (aq) Hidróxido de Sódio Cu(OH) (aq) Hidróxido de cobre Na(NO3) (aq) Nitrato de Sódio Reação de Precipitação de cor azul pálido Equação molecular: Cu(NO3) + NaOH ↔ Na(NO3) + Cu(OH) Equação iônica: Cu2+ + NO3- + Na+ +OH- ↔ Na+ + NO3- + Cu2+ +OH- Equação iônica representativa: Cu2+ (NO3)- + Na+OH- Cu2+(OH)- + Na+NO-3 Tubo 4: Identificação qualitativa de Fe+3 Adicionamos 1,0 mL de solução de nitrato férrico 0,66 mol/L em um tubo de ensaio. Em seguida, adicionamos 3 gotas de tiocianato de potássio 2,0 mol/L TUBO 4 Nomes dos reagentes Nomes dos produtos Observações Fe(NO3)3 nitrato férrico KSCN tiocianato de potássio KNO3 nitrato de potássio Fe(SCN)3 Tiocianato de ferro III. Coloração marrom-avermelhada Equação molecular: Fe(NO3)3 + KSCN ↔ KNO3 + Fe(SCN)3 Equação iônica: Fe3+ +3NO3- + KSCN- ↔ K+ + 3NO3- + Fe+ + SCN- Equação iônica representativa: Fe3+ + 3KSCN- ↔ Fe(KSCN)3 Tubo 5: Pesquisa de gás carbônico (CO2) Adicionamos 1,0 mL de solução saturada de carbonato de sódio em um tubo de ensaio. Em seguida, adicionamos lentamente pelas paredes do tubo de ensaio, gotas de solução de ácido clorídrico 3,0 mol/L. TUBO 5 Nomes dos reagentes Nomes dos produtos Observações Na2CO3 Carbonato de sódio 2HCl Ácido clorídrico 2NaCl Cloreto de Sódio CO2 Gás Carbônico Formação de gás Manteve-se incolor Equação molecular: Na2CO3(s) + 2HCl(aq) ↔ 2NaCl(aq) + CO3(g) + H2O(l) Equação iônica: Na2+(s) + CO3(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) ↔ 2Na+(aq) + 2Cl-(aq) + CO2(g) + H2O(l) Equação iônica representativa: Na2+(s) + 2Cl-(aq) ↔ 2NaCl(aq) CONCLUSÕES Com a realização desta experiência foi possível identificar os fenômenos através da análise por via seca, observamos que a utilização dos reagentes durante a prática é possível perceber que uma substância exposta ao aumento de temperatura provoca evidencias com características próprias para cada substancia envolvida no experimento, possibilitando a identificação da composição dos reagentes. Foi possível identificar o cátion do sal pelo teste de chama. Através de ensaios por via úmida conseguimos com esse trabalho diferenciar e identificar os cátions e ânions presentes nos compostos pela aplicação de reagentes tabelados para cada tipo de cátions e ânions sendo os ânions não tão específicos como os cátions assim percebemos suas transformações externas como mudança ou se ouve desprendimento gasoso. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Vogel, Arthur Israel, Química Analítica Qualitativa. 5ed. São Paulo: Ed. Mestre Jou, 1981.