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FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MONTES CLAROS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA QUIMICA ANALITICA EXPERIMENTAL I/ 6º PERÍODO Gessiele Rocha Vieira PRÁTICA 2: Análise de Cátions (Grupo 1) Montes Claros/MG Setembro/2019 INTRODUÇÃO A análise de cátions é realizada sistematicamente através de reagentes seletivos que formam precipitados apenas com determinados cátions. Deste modo, é possível classificar os cátions de acordo com a forma com que estes interagem com tais reagentes. Ainda que existam reagentes de baixa seletividade, isto é que formam precipitados com um número considerável de cátions, como, por exemplo, o carbono de amônio (NH4)2CO3, a estratégia utilizada para conseguir discriminar o maior número de cátions consiste em começar a analise com a adição de agentes precipitantes mais seletivos, como, por exemplo, o Ácido Clorídrico (HCl): seguindo uma ordem decrescente de seletividade. Tabela 1. Classificação dos cátions segundo seu reagente seletivo Para uma amostra desconhecida, é possível triar a análise através da percepção visual da amostra frente a esses reagentes, fornecendo a informação de quais possíveis grupos de cátions estão presentes na mesma. Dessa forma, pelo recurso do reagente seletivo, pode-se separar os cátions em seus respectivos grupos. Uma vez separados em grupos, é possível determinar uma marcha analítica para separar e identificar as espécies que compõe o grupo. A prática a qual este relatório se refere tratou da marcha analítica proposta para separar e caracterizar os cátions do Grupo 1. Os íons deste grupo são precipitados na forma de cloretos insolúveis pela adição de um leve excesso de ácido clorídrico. Na presença de ácido clorídrico diluído, os íons Ag+, Pb2+ e Hg2 2+ irão formar um precipitado branco de cloreto de prata, cloreto de chumbo e cloreto de mercúrio. É importante salientar também que os nitratos são muito solúveis, e que o sulfato de chumbo é praticamente insolúvel (A.VOGEL, 1981). OBJETIVO Separar os cátions do Grupo 1 (Ag+, Pb+2 e Hg2 +2) através da marcha analítica proposta e caracteriza-los através de reações de identificação. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS • Banho Maria • Bastão de vidro • Centrifuga • Estante para tubos de ensaio • Pinça de madeira • Pipeta graduada de 5mL • Solução problema grupo 1 • Ácido clorídrico (HCl) 3M • Dicromato de potássio (K2Cr2O7) 0,5M • Hidróxido de amônio (NH4OH) 3M • Ácido nítrico (HNO3) diluído • Iodeto de potássio • Tubo de ensaio PROCEDIMENTOS Colocou-se em um tubo de ensaio 5ml da solução problema e adicionou-se 10 gotas de HCl 3 molares. Após a precipitação a amostra foi centrifugada. Foi descartado o sobrenadante 1. O precipitado foi lavado com 2 ml de agua fria, contendo 1ml de solução de HCl 3 mol L-1. Desprezando a água de lavagem. Ao precipitado 1 foram adicionadas 20 gotas de agua ao precipitado e aquecido em banho maria por 5 minutos. Agitou-se e centrifugou (a quente) novamente. Separou-se o precipitado 2 e sobrenadante 2 novamente, em um outro tubo de ensaio. Adicionou-se solução de dicromato ao sobrenadante 2 e verificou a formação de precipitado e descarte. Um precipitado de cor amarela, que confirmou a presença de chumbo. Ao precipitado 2 separado anteriormente adicionou 10 gotas de hidróxido de amônio e agitou-se, adicionou-se 10 gotas de agua, foi agitado novamente e centrifugado. Separou-se o precipitado 3 e sobrenadante 3 novamente, em um outro tubo de ensaio Ao sobrenadante 3, acrescentou-se gotas de uma solução de HNO3 3M até meio ácido. Formando um precipitado branco que confirmou a presença de prata. Dissolveu-se o precipitado 3, com 2 gotas de HNO3 concentrado e diluiu-se cuidadosamente com algumas gotas de agua. Foi adicionado 2 gotas de uma solução de SnCl2 recentemente preparada. O aparecimento de um sólido cinza ou branco confirmou a presença do Hg (I). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os precipitados obtidos estão representados no quadro abaixo por ordem de precipitação. Tabela 2. Cores dos precipitados obtidos Ordem de precipitação Cor do precipitado 1º Amarelo 2º Branco 3º Cinza Ao adicionar gotas de dicromato de potássio, a cor amarela do primeiro precipitado se formou e é causada pela presença do composto PbCrO4, sendo que “PbCrO4 é usado como forte pigmento amarelo em sinais de transito” (LEE, 1996, p 174). A reação envolvida foi: O ácido clorídrico é adicionado à água de lavagem para diminuir, pelo efeito do íon comum, a solubilidade do cloreto de chumbo. O precipitado de cor branca foi formado pela reação do liquido sobrenadante com o HNO3, comprovando que o cátion na solução era a prata, pois “Na análise qualitativa, testa-se a presença de íons Cl-... adicionando uma solução de HNO3. A precipitação do AgCl em meio ácido ocorre com qualquer concentração de íons prata. O precipitado cinza formado continha mercúrio, já que “a presença de Hg2Cl2 em solução é confirmada pela formação de um precipitado cinza, mediante tratamento com NH4OH” (LEE, 1996, p 368). As reações envolvidas foram: Ao adicionarmos 2 gostas de cloreto estanoso. A formação de um precipitado cinzento em presença de excesso de reagente identifica o mercúrio. O cloreto mercuroso (Hg2Cl2) é o menos solúvel dos três cloretos formados. O cloreto de chumbo (PbCl2) é apreciavelmente solúvel em solução aquosa, sendo, por isso, considerado um precipitado ligeira ou moderadamente solúvel. A sua solubilidade aumenta rapidamente com o incremento da temperatura, o que não acontece com os outros dois cloretos (AgCl e Hg2Cl2). Portanto, o PbCl2 pode ser separado dos outros dois precipitados por aquecimento com água destilada. Figura1. Fluxograma da marcha analítica CONCLUSÃO A separação e a identificação de cátions do Grupo 1 se mostrou eficaz uma vez que os procedimentos da marcha analítica foram respeitados. Pode-se concluir que, embora os cátions sejam classificados em um mesmo grupo, as peculiaridades de seus sais permitem a separação dos constituintes do grupo. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA COSTA, Manoel Quaresma; Análise sistêmica dos cátions do grupo da prata, UFPA. (http://srvd.grupoa.com.br/uploads/imagensExtra/legado/D/DIAS_Silvio_Luis_Pereira/ Quimica_Analitica/Lib/Amostra.pdf)
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