Exercícios Cátions grupos I, II e III (gabarito)

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Faculdades Souza Marques 
Química Analítica Qualitativa 1 
Prof. Marcio Franco 
Exercícios grupo 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Química Analítica Qualitativa 1 
Prof. Marcio Franco 
Exercícios grupo 2 
 
 
 
 
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Exercícios grupo 3 
 
 
GRUPO 1 
1. É usado HCl a frio porque os íons do grupo 1 se precipitam na forma de cloretos 
insolúveis pela sua adição. Já com o HCl quente ou concentrado, esses íons não se 
precipitam, pois se tornam solúveis ou formam complexos com o cloro, que são 
solúveis. 
2. O AgCl é solúvel em NH4OH, já o Hg2Cl2 é insolúvel. O AgCl é solúvel em NH4OH devido 
à formação de complexos do íon Ag+, que solúveis. 
NH4OH (aq) ↔ NH3 (aq) + H2O (l) 
Ag+ (aq) + 2 NH3 (aq) ↔ Ag (NH3)2+ (aq) 
Em uma solução de base forte, como NaOH, o AgCl não é solúvel, pois o íon Ag+ 
precipita na forma de AgOH. 
Ag+ (aq) + OH- → AgOH (s) 
3. O cloreto mais solúvel é o cloreto de chumbo (PbCl2). O cloreto menos solúvel é o 
cloreto mercuroso (Hg2Cl2). Eles se dissolvem mais em HCl porque esse ácido não tem 
um cátion, e sim um ânion, o que facilita a formação de sais solúveis. Além disso, os 
cátions desse grupo são mais solúveis em ácidos ou bases fracas, logo a introdução de 
um ácido favorece a solubilidade desses íons. 
4. Através do aumento da temperatura, que resulta no aumento da solubilidade do 
PbCl2. Assim, pode-se garantir que todo o PbCl2 foi solubilizado, logo, está no 
sobrenadante. 
5. Porque os compostos de Hg formam dímeros, assim os íons Hg se ligam um ao outro 
cada um se liga a um Cl. Logo, o Hg não se dissocia sozinho, e sim com outro Hg junto, 
formando a ligação [Hg--Hg]2+. Cl - Hg -- Hg – Cl 
 
 
 
 
 
 
GRUPO 2 
1. Ag+: em ácido clorídrico diluído – Ag+ (aq) + Cl- (aq) → AgCl (s) 
 com gás sulfídrico em meio neutro – 2 Ag+ (aq) + H2S (g) → Ag2S (s) + 2 H+ (aq) 
 em solução de amônia – 2 Ag+ (aq) + 2 NH3 (aq) + H2O (l) → Ag2O (s) + 2 NH4+ (aq) 
Pb2+: em ácido clorídrico diluído a frio – Pb2+ (aq) + 2 Cl- (aq) → PbCl2 (s) 
 em ácido sulfúrico diluído em excesso – Pb2+ (aq) + So42- (aq) → PbSO (s) 
 com iodeto de potássio - Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) → PbI2 (s) 
Hg22+: em ácido clorídrico diluído – Hg22+ (aq) + 2 Cl- → Hg2Cl2 (s) 
 com cromato de potássio a quente - Hg22+ (aq) + CrO4-2 (aq) → Hg2CrO4 (s) 
 com iodeto de potássio a frio – Hg22+ (aq) + 2 I- (aq) → Hg2I4 (s) 
2. Se baseia no caráter ácido ou básico dos sulfetos desses cátions. Os sulfetos dos íons 
do grupo IIA reagem em meio ácido, formando o seu íon mais água. Os do grupo IIB 
reagem em solução alcalina, onde eles precipitam. 
IIA – 3CuS (s) + 2 NO3- (aq) + 8 H+ (aq) → 3 Cu2+ (aq) + 2 NO (g) + 3 S (s) + 4 H2O (l) 
IIB – SnS2 (s) + OH- → SnS2OH- (aq) 
3. Porque o sulfeto de estanho é praticamente insolúvel em solução de hidróxido de 
potássio, enquanto o dissulfeto de estanho é muito solúvel. 
4. O Sn2+, forma Sn(OH)2, que é solúvel em NaOH. 
Sn2+ + 2 OH- ↔ Sn(OH)2 
Sn(OH)2 + 2 OH- ↔ [Sn(OH)4]2- 
O Sb3+ forma precipitado de Sb2O3H2O, que é solúvel tanto em NH4OH, quanto em 
NaOH. 
2 Sb3+ + 6 OH- → Sb2O3 + 3 H2O 
Sb2O3 + 2OH- → 2 SbO2- + H2O 
5. a) O NaOH causa a precipitação do Cd2+, porém, o uso de NH4OH resulta na 
precipitação do Cu2+. 
b) Não haverá dissolução do precipitado do HgS. 
 
 
GRUPO 3 
1. Esses íons precipitam na forma de hidróxido. 
Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) → Fe(OH)3 (s) 
Al3+ (aq) + 3OH- (aq) → Al(OH)3 (s) 
Cr3+ (aq) + 3OH- (aq) → Cr(OH)3 (s) 
 
2. Os cátions do grupo 3 formam sulfetos insolúveis em solução básica. Eles não reagem nem 
com ácido clorídrico diluído, nem com sulfeto de hidrogênio em meio ácido. Entretanto, eles 
formam precipitados com sulfeto de amônio em meio neutro ou básico. 
3. A separação do Fe+3 é feita pela adição de H2O2 ao precipitado de ferro com cromo, seguida 
pelo aquecimento e centrifugação da mistura. O Fe+3 pode ser identificado pela sua reação com 
o íon tiocianato, resultando na formação do íon complexo [Fe(SCN)]+2 de cor vermelho sangue. 
Para isso, é usado tiocianato de amônio na solução de HCl + Fe+3. 
O Co2+ é separado do Zn2+ pela adição de HCl ao precipitado com esses dois cátions. A sua 
identificação pode ser feita pela adição de acetona e cristais de tiocianato de potássio em meio 
alcalino, resultando em uma coloração azul intensa. 
O teste de identificação do Níquel é feito por meio da reação com dimetilglioxima. Em meio 
básico, este reagente forma um complexo com o Ni+2 cor vermelho-cereja, NiC8H14N4O4. 
4. Os hidróxidos de Cr e Zn são solúveis em NaOH, enquanto os hidróxidos de Fe e Ni não. O 
precipitado desses cátions é solúvel numa mistura de ácido nítrico e ácido clorídrico. 
 
Fe(OH)3 (s) + 3 H+ (aq) → Fe3+ (aq) + 3 H2O 
Cr(OH)3 (s) + 3 H+ (aq) → Cr3+ (aq) + 3 H2O 
Zn(OH)2 (s) + 2 H+ (aq) → Zn2+ (aq) + 2 H2O 
Ni(OH)2 (s) + 2 H+ (aq) → Ni2+ (aq) + 2 H2O 
 
A solução contendo os íons é alcalinizada com NaOH, que resulta na precipitação dos seus 
hidróxidos: 
Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) → Fe(OH)3 (s) 
Cr3+ (aq) + 3OH- (aq) → Cr(OH)3 (s) 
Ni2+ (aq) + 2OH- (aq) → Ni(OH)2 (s) 
Zn2+ (aq) + 2OH- (aq) → Zn(OH)2 (s) 
 
 
Os hidróxidos de cromo e de zinco formam hidroxicomplexos. 
 
Cr(OH)3 (s) + OH- (aq) → Cr(OH)4- (aq) 
Zn(OH)2 (s) + 2 OH- (aq) → Zn(OH)4-2 (aq) 
 
Pode-se separar o Fe precipitado da solução ajustando o pH do meio reacional com NH4OH, o 
que vai arrastar apenas os cátions trivalentes, no caso o Fe3+. 
 
Tratando a solução com peróxido de hidrogênio, o íon tetrahidroxicromato é oxidado a 
cromato, que é amarelo. 
Cr(OH)4- (s) + 3 H2O2 (aq) + 2 OH- (aq) → 2 CrO4-2 (aq) + 8 H2O (l) 
 
5. O grupo III contém os cátions Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Co2+, Ni2+, Mn2+ e Zn2+. Pode ser dividido nos 
subgrupos III-A (Fe2+, Fe3+, Al3+ e Cr3+) e III-B (Co2+, Ni2+, Mn2+ e Zn2+). Apenas o subgrupo III-A 
precipita, como hidróxido, ao adicionar NH4OH/NH4Cl. Desses, o Fe2+ precipita, como sulfeto, 
com a adição de (NH4)2S, enquanto o Fe3+, Al3+ e o Cr3+ não. Tanto o Al3+ quanto o Cr3+ são 
solúveis em NaOH. Logo, é possível afirmar que apenas os cátions Al3+ e Cr3+ estão presentes na 
solução, enquanto os outros cátions do grupo III estão ausentes. 
Fe3+ (aq) + 3 NH3 (aq) + 3 H2O (l) → Fe(OH)3 (s) + 3 NH4+ (aq) 
Al3+ (aq) + 3 NH3 (aq) + 3 H2O (l) → Al(OH)3 (s) + 3 NH4+ (aq) 
Cr3+ (aq) + 3 NH3 (aq) + 3 H2O (l) → Cr(OH)3 (s) + 3 NH4+ (aq) 
Fe2+ (aq) + 2 NH3 (aq) + H2S (aq) → FeS(s) + 2 NH4+ (aq) 
Al(OH)3 (s) + OH- (aq) → Al(OH)4- (aq) 
Cr(OH)3 (s) + OH- (aq) → Cr(OH)4- (aq) 
 
6. Quando a concentração de um dos íons envolvidos no equilíbrio entre uma solução saturada e 
um sólido é aumentada, o equilíbrio se desloca, de modo a reduzir a modificação imposta. O 
resultado é a diminuição da solubilidade do precipitado. A presença do íon comum desloca o 
equilíbrio no sentido de diminuir a solubilidade do precipitado. Um precipitado pode ser total 
ou parcialmente dissolvido, isto é, pode ter sua solubilidade aumentada por qualquer processo 
que faça o seu produto iônico igual ou menor do que o Kps. Por outro lado, pode ter a sua 
solubilidade diminuída por qualquer processo que torne a solução supersaturada. Alguns 
fatores alteram a solubilidade por alterarem o valor do Kps e outros alteram a solubilidade de 
acordo com o Princípio de Le Chatelier. 
7. A) Co(NO3)2 (aq) + 6 H2O (l) + 2 NO2 (aq) → Co2+ (s) + 4 HNO3 (aq) + 4 H2O (l) 
B) Fe(OH)3(s) + 3H+ (aq) → Fe3+ (aq) + 3 H2O(l) 
8. Porque o Al(OH)3 é uma espécie anfótera, portanto, reage tanto como base, quanto comoácido. Logo, ao adicionar uma base forte (NaOH) em excesso, são formados hidroxicomplexos, 
que são solúveis. Com uma base fraca (NH4OH), ele continua insolúvel no meio, pois não forma 
hidroxicomplexo. 
Al(OH)3 (s) + NaOH (aq) → Al(OH)4- (aq) + Na+ (aq) 
9. Não, pois o íon cromato é solúvel em meio alcalino. Em solução aquosa esse íon existe em 
equilíbrio com o ânion dicromato (Cr2O72−). 
Cr(OH)3 (s) + NaOH (aq) em excesso → Cr(OH)4- (aq) 
Cr(OH)4- (aq) + H2O2 (aq) + 2 OH- (aq) → 2 CrO42- + 8 H2O (l) 
2 CrO42- + H2O (l) → Cr2O7 (aq) + 2 OH- (aq)