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Química Analítica Qualitativa Experimental - QMC 156 - Profa Mara Braibante ANÁLISE DE CÁTIONS 13 CÁTIONS DO GRUPO III Reagentes para Caracterização dos Cátions do Grupo III REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III Reagente Geral do III GRUPO: Sulfeto { Tioacetamida (TAA) em meio amoniacal (NH4OH)} Hidrólise da Tioacetamida em meio básico: CH3CSNH2 + NH4OH aquec. CH3COO - + NH3 + H2O + S 2- Grupo III A- grupo do Ferro : Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ Grupo III B- grupo do Zinco : Zn 2+ , Co 2+ , Ni 2 , Mn 3+ N 0 da solução Element o/cátion N 0 Atomico Configuração eletrônica de valência Reagentes Concentração 19 Al/ Al 3+ 13 2s 2 3s 2 3p 1 (s 2 ) Al(NO3)3.9H2O 0,1 M 23 Cr / 24 3d 5 4s 1 (d 3 ) Cr(NO3)3.9H2O 0,1 M Mn / 25 MnCl2.4H2O 0,1 M 18 Fe / 26 FeCl3 0,1 M Co / 27 Co(NO3)2.6H2O 0,1 M Ni / 28 NiSO4.6H2O 0,1 M 17 Zn / 30 ZnCl2(ZnSO4) 0,1 M K4[Fe(CN)6]3H2O 0,1 M CH3CSNH2 1 M NH4Cl Saturada HCl 6M NH4OH 6 M HNO3 6 M NaOH 6 M Aluminon 1% Dimetilglioxima 1% Alcool amílico/éter 1:1 Na2CO3 1,5 M NH4SCN Saturada H2SO4 6 M Ditizona 0,05% Química Analítica Qualitativa Experimental - QMC 156 - Profa Mara Braibante ANÁLISE DE CÁTIONS 14 REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III Cátions/ Reagentes 1.TAA/NH4OH aquec. 2.NaOH 3.Na2CO3 a) Al 3+ Al(OH)3 cor: excesso de reagente Solúvel b) Cr 3+ Cr(OH)3 cor: excesso de reagente c) Fe 3 Fe2(CO3)3Fe(OH)3 aquecim . HCl d) Mn 2+ MnS cor: Mn2O3(manganito) MnCO3MnO(OH)2 aquecer HCl ---- ------- CH3COOH ---- ------- e) Co 2+ HCl insolúvel ------- HNO3 conc.a quente H2O2 ou NaOCl --------- ------- ------- -------- f) Ni 2+ HNO3conc. a quente ----------- NH4OH ------------- ------------ g) Zn 2+ HNO3 a quente -------------- -------------- ---------------- Excesso de reagente -------------- ---------------- HCl / CH3COOH ou CH3COOH -------------- Reações Específicas Alumínio: Reação com aluminon (sal de amônio do ác. aurintricarboxilico)colocar acetato de sódio. Ferro e Manganês: Reação com Hexaciano Ferrato II de Potássio (um excesso de reagente dissolve o pp obtido com Ferro) se necessário alcalinizar com NaOH Zinco: Reação com Ditizona (C13H12N4S) Cobalto: Reação de Vogel; Reação com Tiocianto de Amônia (NH4SCN), adicionar álcool amílico/éter , gotas de HCl e agitar Níquel: Reação com Dimetilglioxima (DMG) (C4H6N2(OH)2) Química Analítica Qualitativa Experimental - QMC 156 - Profa Mara Braibante ANÁLISE DE CÁTIONS 15 SEPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III A Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ NH4Cl / NH4OH Fe(OH)3, Al(OH)3, Cr(OH)3 ppt. Lavar e transferir p/ bequer NaOH / H2O2 3% ferver CrO4 2- ,[Al(OH)4] - Fe(OH)3 amarelo HCl acidifique c/ HCl BaCl2 alcalinize c/NH4OH K4[Fe(CN)6] Al(OH)3 azul BaCrO4 HNO3 NH4OH HNO3 aluminon Cr2O7 2- H2O2(gotas) vermelho CrO5 Azul ppt filt. Química Analítica Qualitativa Experimental - QMC 156 - Profa Mara Braibante ANÁLISE DE CÁTIONS 16 SEPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III B Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ NH4Cl / TAA / NH4OH CoS, NiS, ZnS, MnS HCl 6mol/L CoS, NiS, Zn 2+ , Mn 2+ ppt filt. Água régia / aquecer neutralizar c/ NaOH 6M ) Co 2+ , Ni 2+ NH4SCN Álcool amílico/ éter HCl DMG / Acetato de sódio Ou NH4OH H2[Co(SCN)4] Ni (DMG)2 rosa Azul/rosa Ferver p/ eliminar o H2S Adic. Excesso de NaOH H2O2 3% ,ferver filtrado ppt MnO2 HNO3 conc. NaBiO3 MnO4 - púrpura [Zn(OH)4] - K4[Fe(CN)6] pH levem ácido K2Zn3[Fe(CN)6] Verde ou azul Química Analítica Qualitativa Experimental - QMC 156 - Profa Mara Braibante ANÁLISE DE CÁTIONS 17 Solubilidade dos sulfetos CÁTION MEIO HCl 6M HCl 3M HCl 1M HCl 0,5M HCl 0,2M tampão pH 2 tampão pH 6 (NH4)2S Kps Cátion II Grupo As2S3 i i i i i i i * HgS i i i i i i i i 3 x 10 -52 CuS i i i i i i i i 1 x 10 -44 Sb2S3 s i i i i i i * SnS s s i i i i i * Bi2S3 s s i i i i i i 1,6x 10 -72 PbS s p p p i i i i 5 x 10 -29 CdS s s p p i i i i 1,4x 10 -28 Cátion III Grupo ZnS s s s s s i i i 1 x 10 -23 CoS s s s s s s i i 3 x 10 -25 NiS s s s s s s i i 1,4x 10 -24 FeS s s S s s s s i 4 x 10 -19 MnS s s S s s s s i 1,4x 10 -15 s: solúvel i: insolúvel p: parcialmente solúvel * : formação de íons complexos