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1 UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO- BRASILEIRA PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO LABORATÓRIO DE QUÍMICA CAMPUS DAS AURORAS QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL I MANUAL DE LABORATÓRIO – 2018 Professor (a): ___________________________________________________ Aluno (a) :______________________________________________________ 2 SUMÁRIO 01. Análise do primeiro grupo de cátions íon - Ag+ e Pb2+ 3 02. Análise do segundo grupo de cátions– Bi2+ e Cu2+ 5 03. Análise do terceiro grupo de cátions – Fe3+,Cr3+, Al3+, e Ni2+ 8 04. Análise do quarto grupo de cátions – Na2+, Ba2+ 11 05. Análise do quinto grupo de cátions –Mg2+e Na+ 14 06. Identificação dos ânions Cloreto (Cl-), Brometo (Br-) e Iodeto (I-) 16 07. Identificação dos ânions Sulfito (SO3 2-) e Sulfato (SO4 2-) 19 08. Identificação dos ânions Nitrito (NO2 -) e Nitrato (NO3 -) 21 09. Identificação dos ânions Cromato (CrO4 2-), Fosfato (PO4 3-) e Oxalato (C2O4 2-) 23 10. Identificação dos ânions Tiociano (SCN-) e Carbonato (CO3 2-) 25 3 1. OBJETIVOS � Identificação do primeiro grupo de cátions, Ag+ e Pb2+. 2. INTRODUÇÃO Os cátions do primeiro grupo formam cloretos insolúveis. O cloreto de chumbo, porém, é ligeiramente solúvel em água e, por esta razão, o chumbo nunca é completamente precipitado, quando se adiciona ácido clorídrico diluído à amostra. Os íons chumbo restantes são quantitativamente precipitados com ácido sulfúrico em meio ácido, junto com os cátions do segundo grupo. Os nitratos desses cátions são muito solúveis. Entre os sulfatos, o de chumbo é praticamente insolúvel, enquanto o de prata se dissolve muito mais facilmente. A solubilidade do sulfato de mercúrio (I) situa-se entre os dois. Os brometos e iodetos também são insolúveis, embora a precipitação dos halogenetos de chumbo seja incompleta e os precipitados se dissolvam lentamente em água quente. Os sulfetos são insolúveis. Os acetatos são mais solúveis, embora o acetato de prata possa ser precipitado a partir de soluções mais concentradas. Os hidróxidos e carbonatos são precipitados com uma quantidade equivalente de reagente,porém um excesso poderia funcionar de várias maneiras. Há diferenças também quanto ao seu comportamento em relação à amônia. 3. MATERIAIS UTILIZADOS 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Pipeta; Solução amostra (Ag+ e Pb2+); Tubos de ensaio; Solução HCl, 6M; Estante tubo de ensaio; Água destilada; Banho-maria; Solução NH3, 15 M; Pisseta de água. Solução HNO3, 6M. DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 01 ANÁLISE DO PRIMEIRO GRUPO DE CÁTIONS ÍON - Ag+ e Pb2+ 4 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Parte A – Precipitação de AgCl e PbCl2. a) Coloque 0,5 mL da amostra contendo os íons no tubo de ensaio. b) Adicione HCl 6M gota a gota até a precipitação ser completa e 2 gotas de excesso. Homogenize e centrifugue para separar o precipitado. Separe a solução do precipitado por decantação e descarte a solução em frasco de descarte. c) Lave o precipitado 2 vezes com HCl diluído (1 gota de HCl 6M com 10 gotas de água destilada) e em seguida rejeite a solução. Adicione 10 gotas de água quente ao precipitado e aqueça em banho-maria por 5 minutos. Depois centrifugue a solução para separar o precipitado. Não descarte a solução nem o precipitado. d) Separe a solução em dois tubos diferentes e reserve-os para as partes B e C. 4.2 Parte B- Identificação dos íons Ag+ a partir do precipitado obtido a) Lave o precipitado obtido na parte A com 10 gotas de água quente e aqueça a solução por 5 minutos, depois centrifugue para separar o novo precipitado. Rejeite a solução. O precipitado está livre de Pb2+. b) Dissolva o precipitado com adição de 6 gotas de NH3(15M), homogenize e centrifugue. Descarte o precipitado e coloque a solução em outro tubo de ensaio, em seguida adicione HNO3 6M gota a gota até formação de precipitado branco (indica a presença de AgCl/Ag+). 4.3 Parte C-Identificação dos íons Pb2+. a) Adicione 1 gota de CH3COOH 6M à solução obtida na Parte A (Pb 2+, Cl-) e depois mais 5 gotas de K2CrO4. Homogenize para obtenção de um precipitado amarelo (indica a presença de PbCrO4/Pb 2+. 5.0 PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva e faça o balanceamento de todas as reações/equações químicas que ocorreram neste experimento. 2. Descreva as principais propriedades dos íons Ag+ e Pb2+. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 5 1.0 INTRODUÇÃO Os cátions do segundo grupo são tradicionalmente divididos em dois subgrupos: o subgrupo do cobre e do arsênio. Esta divisão é baseada na solubilidade dos precipitados de sulfetos em polisulfeto de amônio. Aopasso que os sulfetos do subgrupo do cobre são insolúveis nesse reagente, os do subgrupo do arsênio dissolvem-se com formação de tiossais. 2.0 OBJETIVO � Identificação do segundo grupo de cátions (Bi2+, Sb3+, Sn2+e Cu2+) 3.0 MATERIAIS UTILIZADOS 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Pipeta; Solução amostra (Bi2+, Cu2+, Sb3+, e Sn2+); Tubos de ensaio; Solução tioacetamida (TA); Estante tubo de ensaio; Solução K2CrO4; Centrifuga; Solução NH3, 15 M; Placa de aquecimento; Solução HCl 6 M e concentrado; Pinça de madeira; Solução NaOH; Banho-maria; Solução KOH, 0,5 M; Pisseta de água; Solução NH4Cl 6 M; Papel de pH. Sólido H2C2O4; Pedaço de Alumínio; Solução HNO3, 6M. Solução HgCl2; Pedaço de Alumínio; Sólido H2C2O4. DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 02 ANÁLISE DO SEGUNDO GRUPO DE CÁTIONS– Bi2+ e Cu2+ 6 4.0 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1Parte A – Identificação os cátions Cu2+ e Bi3+ do grupo II. a) Coloque 0,5 mL de amostra no tubo de ensaio e adicione algumas gotas de HNO3 15 M até que o pH da solução fique ácido (pH=0,5). Utilize um papel indicador de pH para conferir o pH da solução. Acrescente 3 gotas de tioacetamida. Aqueça a solução por 5 minutos em banho maria e centrifugue a solução para separar o precipitado, descarte a solução em recipiente de descarte. e) Lave o precipitado com NH4Cl 6 M diluído (1 gota de NH4Cl 6 M para 20 gotas de água); c) Adicione 10 gotas de KOH 0,5 M ao precipitado e aqueça no banho maria por 5 minutos. Centrifugue e separe a solução do precipitado. Guarde a solução com para ser utilizada na parte B. d) Adicione 10 gotas de HNO3 6M ao precipitado e aqueça por 5 minutos, depois centrifugue; e) Adicione algumas gotas de NH3 15M até que a solução se torne alcalina (conferir com papel de tornassol) e observe a cor da solução (indica a presença de Cu(NH3)4 2+/Cu2+). Depois centrifugue a solução para separar precipitado. Descarte a solução de em recipiente adequado. f) No precipitado, adicione uma ponta de espátula de SnCl2 e em seguida gota a gota de NaOH 6M até formar um precipitado e observe (indica a presença de Bi0/Bi3+). 4.2 Parte B – Identificação os cátions do grupo II (Sb3+ e Sn2+) a) Com a solução obtida no procedimento da parte A, adicione 2 gotas de tioacetamida à solução e depois adicione gota a gota HCl 6 M até acidificar (utilize papel de tornassol). Aqueça a solução em banho maria por 5 minutos e centrifugue para a formação de um precipitado. Descarte a solução no recipiente de descarte. b) No precipitado adicione 10 gotas de HCl concentrado, aqueça no banho-maria e centrifugue. Descarte o precipitado em recipiente adequado. c) Aqueça a solução em banho maria até a evaporação da metade do volume. d) Adicione 0,5 mL de água destilada e divida em dois tubos: tubo A e tubo B. 7 e) Na solução do tubo A adicione ¼ de espátula de H2C2O4 e em seguida 3 gotas de tioacetamida. Aqueça e observe a presença de um precipitado laranja (indica a presença de Sb2S3/Sb 3+). f) Na solução do tubo B adicioneum pedaço de alumínio, 10 gotas de HCl 6 M e aqueça até consumir todo alumínio (despreze o precipitado em recipiente de descarte). g) Adicione 5 gotas de HgCl2 a solução e observe a presença de um precipitado cinza (indica a presença de Sn 2+). 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva e faça o balanceamento de todas as reações/equações químicas que ocorreram neste experimento. 2. Descreva as principais propriedades dos cátions Bi2+, Sb3+, Sn2+e Cu2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 8 1. INTRODUÇÃO Os metais deste grupo não são precipitados pelos reagentes dos grupos I e II, mas todos são precipitados pelo gás sulfídrico,na presença do cloreto de amônio, a partir de soluções tornadas alcalinas pela amônia. Os metais, com exceção do alumínio e do cromo que são precipitados como hidróxidos devido à hidrólise completa dos sulfetos em solução aquosa, são precipitados como sulfetos. O ferro, alumínio e cromo (frequentemente acompanhados de um pouco de manganês) também são precipitados como hidróxidos pela solução de amônia na presença de cloreto de amônio, enquanto os outros metais do grupo permanecem em solução e podem ser precipitados como sulfetos pelo gás sulfídrico. É, por tanto, normal subdividir o grupo em grupo do ferro (ferro, alumínio e cromo) ou grupo III A, e o grupo do zinco (níquel, cobalto, manganês e zinco) ou grupo III B. 2. OBJETIVOS � Identificação dos cátions do grupo III– Fe3+, Cr3+, Al3+, e Ni2+. 3. MATERIAIS UTILIZADOS 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Pipeta Solução amostra (Fe2+, Cr3+, Al3+, e Ni2+) Tubos de ensaio Solução tioacetamida (TA) Estante tubo de ensaio Solução NH3, 6 M, 15 M Centrifuga Solução NH4Cl, 6 M Placa de aquecimento Solução NH4NO3, 0,2 M Pinça de madeira Solução HNO3, 16M Banho-maria Solido de KClO3 Pisseta de água Solução NaOH, 6M Solução HCl, 6 M, 12 M Solido de NH4SCN DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 03 ANÁLISE DO TERCEIRO GRUPO DE CÁTIONS – Fe3+,Cr3+, Al3+, e Ni2+ 9 Solução de dimetilglioxima (DMG) Solução de NH4CH3COO Solução de aluminon Solução CH3COOH, 6 M Solução Pb(C2H3O2),0,2 M 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Parte A – Identificação de Fe2+ e Ni2+ a) Coloque 0,5 mL de amostra no tubo de ensaio; b) Adicione 6 gotas de NH4Cl, 6 M e em seguida NH3 15 M até ficar alcalino (teste com papel indicador de pH). c) Adicione 4 gotas de solução Tioacetamida (TA), aqueça por 5 minutos em banho maria e depois centrifugue. d) Separe o precipitado e descarte a solução na vidraria com etiqueta descarte de íons terceiro grupo. e) Lave o precipitado com nitrato de amônio diluído (1 gota de NH4NO3 + 10 gotas de H2O quente) e adicione 10 gotas de HNO3 16 M. Logo em seguida aqueça no banho-maria até dissolver todo o precipitado. f) Adicione1/3 espátula de KClO3, aqueça por 5 minutos e centrifugue; g) Adicione NaOH 6 M até ficar alcalino ( contendo 5 gotas em excesso) aqueça e centrifugue para separar o precipitado. Separe o precipitado e a solução. Guarde a solução para ser usada na parte B deste procedimento. Depois lave o precipitado com NaOH diluído (2 gotas de NaOH 6 M para 10 gotas de H2O) e em seguida centrifugue a solução (despreze a solução lavagem). h) Adicione 5 gotas de HCl 12 M e aqueça no banho-maria até dissolver todo precipitado. i) Logo em seguida, adicionar 10 gotas de água e divida a solução em dois tubos (Tubo A e tubo B). j) Adicione cristais de NH4SCN à solução no tubo A e observe (indica a presença de Fe(SCN)2+/Fe+2. k) No tubo B, adicione NH3 15 M ate ficar alcalino e centrifugue e rejeite o precipitado. l) Na solução, adicione 5 gotas de dimetilglioxima (DMG) e observe indica a presença de Ni(DMG)2/Ni +2). 10 4.2 Parte B – Identificação de Al3+ e Cr3+ a) Divida a solução obtido no procedimento anterior em dois tubos, tubo 1e tubo 2; b) Em tubo 1, adicione HCl 6 M até ficar ácido e em seguida adicione 5 gotas de NH4Cl 6 M. c) Adicione NH3 15 M a solução até ficar básica. Centrifugue e despreze a solução. No precipitado adicione HCl 6 M até dissolvê-lo. d) Adicione a solução, 2 gotas de solução aluminon, 5 gotas de NH4OAc e 5 gotas de NH3 6 M. Observe (indica a presença de Al(C22H13O9)3 ou Al 3+). e) No tubo 2 adicione CH3COOH 6 M até a solução ficar ácida. Logo em seguida adicione 5 gotas de Pb(C2H3O2), 0,2 M, centrifugue e observe (indica a presença de PbCrO4/Cr +3/ Cr+6). 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva e faça o balanceamento de todas as reações/equações químicas que ocorreram neste experimento. 2. Descreva as principais propriedades dos cátions Fe3+, Cr3+, Al3+, e Ni2+. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 11 1. INTRODUÇÃO Os elementos do quarto grupo de cátions são Cálcio, bário e estrôncio. Estes cátions não reagem nem com ácido clorídrico, sulfeto de hidrogênio nem com sulfeto de amônio, mas o carbonato de amônio (na presença de quantidades moderadas de amônia ou íons amônio) forma precipitados brancos. O ensaio deve ser efetuado em soluções neutras ou alcalinas. Na ausência de amônia ou íons amônio, o magnésio também será precipitado. Os precipitados brancos formados com o reagente do grupo são: carbonato de bário BaCO3, carbonato de estrôncio SrCO3 e carbonato de cálcio CaCO3. 2. OBJETIVOS � Separar e identificar os cátions do grupo IV (Ca2+, Ba2+). 3. MATERIAIS UTILIZADOS 3.1 MATERIAIS Pipeta; Tubos de ensaio; Estante tubo de ensaio; Centrifuga; Cadinho; Espátula; Placa de aquecimento; Pinça de madeira; Banho-maria; Pisseta de água; Bastão de vidro; Papel indicador de pH; Vidro de relógio. 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Solução amostra Ca2+, Ba2+; Solução NH4Cl, 6 M; Solução NH3, 15 M; Solução (NH4)2CO3, 2 M; Solução HNO3, 6 M; Solução CH3COOH, 6 M; Solução de NH4CH3COO, 3 M; Solução K2CrO4, 0,5 M; Solução HCl, 6 M; Solução (NH4)2SO4, 1 M; Solução NaOH, 6M; Na2CO2 sólido; Solução HNO3, 16M; Solução (NH4)2C2O4, 0,2 M; DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 04 ANÁLISE DO QUARTO GRUPO DE CÁTIONS – Ca2+, Ba2+ 12 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Parte A - Identificação do Ba2+ do grupo IV . a) Colocar 0,5 mL de amostra no tubo de ensaio. Adicione 1 gotas de NH4Cl, 6 M e NH3 15 M até ficar alcalino. Teste a alcalinidade com papel pH. b) Adicione 10 gotas de (NH4)2CO3, 2 M e aqueça por 2 minutos para formação do precipitado; c) Separe o precipitado e a solução. Descarte a solução em recipiente adequado. d) No precipitado adicione gota a gota CH3COOH 6 M até dissolver o precipitado e depois centrifugue se for necessário; e) Adicione 5 gotas de NH4CH3COO 3 M e 10 gotas de água. Em seguida adicione 6 gotas de K2CrO4, 0,5 M. f) Separe a solução do precipitado nos tubos diferentes e reserve a solução para a parte B deste experimento. g) Lave o precipitado com água destilada e centrifugue. Adicione HCl 6 M até dissolver o precipitado e depois adicione 10 gotas de H2O; h) Logo em seguida adicione 8 gotas de (NH4)2SO4 1 M e observe a presença de um precipitado branco (indica a presença de BaSO4/Ba +2). 4.2 Parte A - Identificação de Ca2+ do grupo IV . a) Adicione, à solução reservada na parte A deste experimento, NaOH 6M até a solução ficar alcalino; b) Adicione 6 gotas da solução de Na2CO2 (preparar na hora com 1/4 espátula de Na2CO2 para 10 gotas de água), depois aqueça e centrifugue para obter um precipitado. Lave o precipitado com água duas vezes e desprezar a solução de lavagem. c) Logo em seguida, adicione HNO3 6 M até dissolver o precipitado e em seguida adicione NH3 15 M até a solução ficar alcalino. d) Adicione (NH4)2C2O4 0,2 M e observe a presença de um precipitado branco (indicaa presença de CaC2O4/Ca 2+). 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva e faça o balanceamento de todas as reações/equações químicas que ocorreram neste experimento. 13 2. Descreva as principais propriedades dos cátions Ba2+ e Ca2+. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 14 1. INTRODUÇÃO Os cátions do quinto grupo não reagem com ácido clorídrico, sulfeto de hidrogênio ou (na presença de sais de amônio) com carbonato de amônio. Reações especiais ou ensaios da chama podem ser usados para suas identificações. Dos cátions deste grupo, o magnésio apresenta reações análogas aos cátions do quarto grupo. Entretanto, na presença de sais de amônio, o carbonato de magnésio é solúvel; portanto, durante o decorrer da análise sistemática (quando consideráveis quantidades de sais de amônio são formados na solução), o magnésio não precipitará com cátions do quarto grupo. As reações dos íons de amônio são bastante semelhantes às do íon potássio, pois os raios iônicos destes íons são quase idênticos. 2. OBJETIVOS � Separar e identificar os cátions do grupo V, Mg2+e Na+. 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; Solução amostra Mg2+e Na+; Estante tubo de ensaio; Solução NH4Cl, 6 M; Bastão de vidro; Solução NH3, 15 M; Solução HCl, 6 M; Solução NaOH, 6M; Solução Na2HPO4, 0,5 M; Solução P-nitrobenzeno-azo-resorcinol (S.O). Solução (NH4)2CO3, 2 M 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Parte A - Identificação do Mg2+ do grupo V . a) Colocar 0,5 mL de amostra no tubo de ensaio. Adicione 1 gotas de NH4Cl, 6 M e NH3 15 M até ficar alcalino. Teste a alcalinidade com papel pH. DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 05 ANÁLISE DO QUINTO GRUPO DE CÁTIONS –Mg2+e Na+ 15 b) Adicione 10 gotas de (NH4)2CO3, 2 M e aqueça por 2 minutos para formação do precipitado; c) Separe o precipitado e a solução. Descarte o precipitado em recipiente adequado. d) Separe a solução em 2 tubos diferentes, tubo A e tubo B. Reserve o tubo B para a parte B deste experimento. e) Adicione NH3 15 M a solução no tubo A até ficar alcalino e acrescente 3 gotas de NH4Cl 6 M e 5 gotas de Na2HPO4 0,5 M. f) Agite e friccione as paredes de tubo e depois deixe a solução em repouso por 5 minutos. g) Centrifugue e descarte a solução no vidro com identificação descarte de íons do grupo 5. h) No precipitado, adicione HCl 6 M ate dissolver o precipitado; i) Adicione 2 gotas de reagente p-nitrobenzeno-azo-resorcinol (S.O), em seguida NaOH 6M até a solução ficar alcalino, centrifugue e observe (indica a presença de Mg(OH)2/Mg 2+. 4.2 Parte B - Identificação do Na1+ do grupo V. a) Na solução do tubo B, obtida na parte A deste experimento, adicione 6 gotas de acetato de magnésio e uranila. Friccione com bastão de vidro e deixe a solução em repouso por 5 minutos e observe a presença de um precipitado amarelo esverdeado (Indica a presença de NaMg(UO2)3(C2H3O2)9.3H2O/ Na +. 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva e faça o balanceamento de todas as reações/equações químicas que ocorreram neste experimento. 2. Descreva as principais propriedades dos cátions Mg2+ e Na+. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 16 1. INTRODUÇÃO 1.1 CLORETO (Cl-) Se íons interferentes estiverem ausentes, o cloreto pode ser identificado através de sua precipitação como cloreto de prata em meio ácido. O qual previne a formação de sais de prata de acidos fracos tais como Ag3PO4 ou Ag2CO3 porque mantem a concentraçao dos arnons fosfato e carbonato tão baixos quanto possíveis, O cloreto de prata precipitado é pouco solúvel em ácido nítrico e solúvel em excesso de amônia. Ag + + Cl- → AgC1(s) (branco) AgCI (s) + 2 NH3→ [Ag(NH3)2) + Cl - [Ag(NH3)2] + + Cl- + 2 H+ → AgCl(s) + 2NH4 + 1.2 BROMETO (Br-) Os íons brometo são oxidados a bromo livre (Br2) por um agente oxidante forte como o permanganato de potássio em solução de ácido nítrico. O bromo livre é mais solúvel em tetracloreto de carbono (CCl4) do que em água e apresenta uma cor laranja a marrom avermelhado no tetracloreto de carbono. 2MnO4 - + 10Br- + 16 H+ → 5Br2 (g) + 8 H2O 1.3 IODETO (I-) Os íons iodetos são agentes redutores ativos, facilmente oxidados a iodo ou ao íon triiodeto pelo ácido nitroso, um reagente que no afeta brometo ou cloreto. lodo molecular, 12, é mais solúvel em tetracloreto de carbono, CCl4, do que em água e confere uma cor violeta ao solvente orgânico. 2 HNO2 + 2I - + 2H+ → 2 NO(g) + 12I2 (g) + 2H20 2. OBJETIVO � Identificar os anions Cloreto (Cl-), Brometo (Br-) e Iodeto (I-). DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 06 IDENTIFICAÇÃO DOS ÂNIONS CLORETO (Cl-), BROMETO (Br-) E IODETO (I-) 17 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; Solução de HNO3 6 mol/L Estante tubo de ensaio; Solução de NH3 6 mol/L Espátula Solução de CCl4 Solução de KMnO4 0,02 mol/L Solução de H2SO4 6 mol/L Cristais de NaNO2 Solução de CHCl3 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Identificação de Cloreto (Cl-) a) Acidifique uma porção de 1 mL da solução amostra com HNO3 6 mol/L e adicione algumas gotas de AgNO3. Se um precipitado branco, em forma de coágulos, se formar, pode ser AgCl. Centrifugue e rejeite a solução sobrenadante. Adicione NH3 6 mol/L até a solução ficar alcalina, adicione mais 5 gotas de excesso e observe. Se o precipitado se dissolver, acidificar novamente a solução com HNO3 6 mol/L e, se o precipitado branco voltar a se formar, constata-se a presença do íon cloreto. 4.2 Identificação de Brometo (Br-) a) Acidifique uma porção de 1 mL da solução amostra com HNO3 6 mol/L e adicione 4 gotas de excesso. Acrescente 2 gotas de tetracloreto de carbono não mais porque a cor laranja e mais intensa num pequeno volume e, em seguida adicione, gota a gota, KMnO4 0,02 mol/L, agitando após cada adição, até ser obtida urna camada orgânica laranja e a solução aquosa permanecer rosa durante pelo menos 1 minuto. A presença de brometo é indicada pela camada orgânica inferior laranja. 4.3 Identificação de Iodeto (l-) a) Acidifique algumas gotas de solução amostra com H2SO4 6 mol/L. Acrescente alguns cristais de NaNO2 e algumas gotas de clorofórmio. Agite vigorosamente para extrair o iodo que é indicado pela cor violeta na camada orgânica. 18 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva as propriedades dos ânions identificados neste experimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, M. G. V. e BORGES, S. S. S. Roteiro Experimental de Química Analítica. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. 19 1. INTRODUÇÃO 1.1 SULFITO (SO3 2-) Os íons sulfito, em solução ácida são um ativo agente redutor e são oxidados a sulfato. Eles reduzem o permanganato, intensamente púrpura, ao íon Mn2+ que é incolor. SO3 2- + 2H+ → H2SO4 → SO2(g) + H2O 2MnO4 - + 5SO2 (g) + 2H2O → 5SO4 2- + 2Mn2+ + 4H+ 1.2 SULFATO (SO4 2-) De todos os ânions que formam sais de bário insolúveis, somente o sulfato é pouco básico e somente o BaSO4 precipita em soluções fortemente acidas. Se um precipitado tiver sido obtido no teste para anions que formam sais de bário pouco solúveis e a ausência de sulfito for provada, não se necessita de mais nenhum teste adicional para sulfato. Ba2+ + SO4 2- → BaSO4(s) (branco) 2. OBJETIVO � Identificar os anions Sulfito (SO3 2-) e Sulfato (SO4 2-) 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; HNO3 6 mol/L Estante tubo de ensaio; Ba(NO3)20,1 mol/L Espátula KMnO4 0,02 mol/L BaCl2 0,1 mol/L 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Identificação de Sulfito (SO3 2-) a) Acidifique algumas gotas da solução amostra com HNO3 6 mol/L e acrescentas 10 gotas de água. Acrescente algumas gotas de Ba(NO3)2 0,1 mol/L. Observe se DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 07 IDENTIFICAÇÃO DOS ÂNIONS SULFITO (SO3 2-) E SULFATO (SO4 2-) 20 há formação de um precipitado branco, caso positivo, centrifugue e transfira a solução para outro tubo limpo e adicionar 1 gota de KMnO4 0,02 mol/L. Agite, observe se o permanganato descora. Adicione mais 1 gota de permanganato, sempre observando se o permanganato descora, após a adição da gota. Se houver a formação do precipitado branco e o descoramento do permanganato, o sulfito esta presente. OBS. Se a concentração de cloreto for elevada, o permanganato perderá a cor mais lentamente, se o sulfito estiver ausente, não haverá a formação do precipitado de sulfato de bário. 4.2 Identificação de Sulfato (SO4 2-) a) Recomenda-se fazer o teste para sulfito. Se houver formação de um precipitado branco com a adição do Ba(NO3)2 e a solução não descorar com o KMnO4, a presença do sulfato está confirmada. O teste a seguir também pode ser efetuado: Acidifique algumas gotas de solução amostra com HC1 6 mol/L e adicione algumas gotas de BaCl2 0,1 mol/L. A formação de um precipitado branco, BaSO4, indica a presença de sulfato. 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva as propriedades dos ânions identificados neste experimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, M. G. V. e BORGES, S. S. S. Roteiro Experimental de Química Analítica. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. 21 1. INTRODUÇÃO 1.1 NITRITO (NO2 -) Em soluções ácidas, nitrito reage com o ácido sulfâmico para dar bolhas de nitrogênio e o íon sulfato: NO2 - + NH2SO3 - → N2 (g) + H2O + SO4 2- O sulfato é detectado como BaSO4 insolúvel: Ba 2+ + SO4 2- → BaSO4(s) (branco) 1.2 NITRATO (NO3 -) Nitrato em meio alcalino é reduzido à amônia por metais ativos. Alumínio ou zinco podem ser usados mais a ligação de devarda (50 % de Cu, 45 % de Al, 5 % de Zn) dá uma reação mais suave. 3 NO3 - + 8 Al + 5OH+ 18 H2O → 8Al(OH)4 - + 3NH3 (g) A amônia gasosa pode ser detectada por sua ação em um papel de tornassol umidificado com água. 3 NH3 (g) + H2O → NH4 + + OH- 2. OBJETIVO � Identificar os anions Nitrito (NO2 -) e Nitrato (NO3 -) 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; Cristais de H3NSO3 Estante tubo de ensaio; Solução de BaCl2 0,1 M Espátula Solução de NaOH 6 mol/L Algodão Papel alumínio Papel de tornassol DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 08 IDENTIFICAÇÃO DOS ÂNIONS NITRITO (NO2 -) E NITRATO (NO3 -) 22 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Identificação de Nitrito (NO2 -) a) Adicionar alguns cristais de ácido sulfâmico a solução amostra e golpear a base do tubo de ensaio com o dedo indicador. Observar se há liberação vigorosa de bolhas. Após parar o desprendimento de bolhas, adicionar algumas gotas de BaCl2 0,1 M e observar se há formação de um precipitado branco. A obtenção de um precipitado branco e a presença de bolhas indica a presença de nitrito. 4.2 Identificação de Nitrato (NO3 -) a) Misture várias gotas da solução amostra com igual volume de NaOH 6 mol/L. Transfira esta mistura, com urna pipeta, para um tubo de ensaio seco e, com cuidado, para não molhar as paredes do tubo com esta mistura. Adicionar um pedaço de papel de alumínio e empurrar um pedaço de algodão até 1/3 do tubo de ensaio para aparar eventuais salpicos. Colocar uma tira de papel de tornassol dobrada em V e previamente umedecida com água na boca do tubo, aqueça ligeiramente em banho-maria para provocar uma reação vigorosa. Retire do banho e deixe o tubo em repouso alguns minutos. Se a parte umedecida do papel ficar azul, a presença de nitrato esta confirmada. 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva as propriedades dos ânions identificados neste experimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, M. G. V. e BORGES, S. S. S. Roteiro Experimental de Química Analítica. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. 23 1. INTRODUÇÃO 1.1 CROMATO (CrO4 2-) Os íons cromatos (CrO4 2-) precipitam como PbCrO4, amarelo, em meio fracamente ácido. CrO4 2- + Pb2+ → PbCrO4 (s) (amarelo) 1.2 FOSFATO (PO4 3-) Quando um excesso de molibdato de amônio é adicionado a uma solução contendo fosfato com HNO3 numa concentração de 5 a 10 % de volume, precipita o fosfomolibdato de amônio, amarelo. HPO4 2- + 3NH4 + + 12MoO4 2- + 23H+ → (NH4)3[P(Mo3O10)4](s) (amarelo) + 12 H2O 1.3 OXALATO (C2O4 2-) O oxalato presente na amostra é precipitado como oxalato de cálcio em meio de ácido acético, onde é insolúvel: C2O4 2- + Ca2+ → CaC2O4 (s) (branco esfumaçado) O oxalato de cálcio é dissolvido pelo ácido sulfúrico: 5H2C2O4 + MnO4 - + 5H+ → 10CO2(g) + 2Mn 2+ + 8H2O O ácido oxálico formado é oxidado pelo permanganato para dióxido de carbono resultando num descoramento do permanganato. 2. OBJETIVO � identificar os anions Cromato (CrO4 2-), Fosfato (PO4 3-) e Oxalato (C2O4 2-). 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; Solução de CH3COOH 6 mol/L Estante tubo de ensaio; Solução de Pb(C2H3O2)2 Solução de HNO3 16 mol/L DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 09 IDENTIFICAÇÃO DOS ÂNIONS CROMATO (CrO4 2-), FOSFATO (PO4 3-) E OXALATO (C2O4 2-) 24 Solução de (NH4)6Mo7O24 Solução de Ca(NO3)2 0,2 moI/L Solução de KMnO4 0,02 mol/L 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Identificação de Cromato (CrO4 2-) a) Acidifique levemente a solução amostra com ácido acético 6 mol/L e adicionar algumas gotas de acetato de chumbo. A formação de um precipitado amarelo indica a presença de cromato. 4.2 Identificação de Fosfato (PO4 3-) a) Adicione algumas gotas de HNO3 16 mol/L à solução amostra e aqueça em banho-maria por alguns minutos. Retire do banho e acrescente algumas gotas de molibdato de amônio. Deixe em repouso por 5 minutos. A formação de um precipitado amarelo brilhante indica a presença de fósforo. Um precipitado branco de MoO3 pode se formar se o fosfato estiver ausente ou se a solução for muito aquecida (T ≥ 40 °C). 4.3 Identificação de Oxalato (C2O4 2-) a) Acidifique ligeiramente a solução amostra com ácido acético 6 mol/L e acrescente a mesma quantidade de ácido, usando para acidificar, em excesso. Adicione algumas gotas de Ca(NO3)2 0,2 moI/L e deixar em repouso por 1 minuto. Centrifugue, lave o precipitado duas vezes com água quente e acrescente ao precipitado, 4 gotas de água e 1 gota de H2SO4 18 mol/L. Aqueça brevemente em banho-maria para dissolver o precipitado. Adicione 1 gota de KMnO4 0,02 mol/L, agite, observe e adicione mais 1 gota de permanganato ao precipitado dissolvido. A presença de oxalato é indicada pelo descoramento do permanganato. 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva as propriedades dos ânions identificados neste experimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, M. G. V. e BORGES, S. S. S. Roteiro Experimental de Química Analítica. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. 25 1. INTRODUÇÃO 1.1 TIOCIANO (SCN-) Em solução ligeiramente acida, tiocianato reage com Fe formando uma intensa coloração vermelha, devido à formação de um complexo não dissociado de tiocianato de ferro (III). Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3 Além disso, também se forma uma serie de complexos tais como: [Fe(SCN)]2+, [Fe(SCN)2] +, [Fe(SCN)4] -, [Fe(SCN)5]2- e [Fe(SCN)6]3-. A composição do produto em solução aquosa depende principalmente das quantidades relativas de ferro e de tiocianato presentes. 1.2 CARBONATO (CO32-) O íon carbonato reage com o ácido clorídrico dando efervescência e surgindo a um gás inodoro e incolor, que turva a água de cal ou de barita (solução saturada de hidróxido de cálcio ou bário). CO3 2- + 2 H+ → CO2 (g) + H2O CO2 (g) + Ba(OH)2 → BaCO3 (s) + H2O 2. OBJETIVOS � Identificar os ânions Tiociano (SCN-) e Carbonato (CO3 2-). 3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS 3.2 REAGENTES E SOLUÇÕES Tubos de ensaio; Solução de HCL 6M Estante tubo de ensaio; Solução de FeCl3 Mangueira Solução de Água de barita Solução de HCl 6 mol/L DATA ____/____/_____ PRÁTICA Nº 10 IDENTIFICAÇÃO DOS ÂNIONS TIOCIANO (SCN-) E CARBONATO (CO3 2-) 26 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Identificação de Tiociano (SCN-) a) Acidifique a solução amostra com HCL 6M e adicione algumas gotas da solução de FeCl3. A formação de uma cor vermelha intensa indica a presença do tiocianato. 4.2 Identificação de Carbonato (CO3 2-) a) Coloque no tubo de ensaio A, 1 mL da solução amostra e no tubo de ensaio B, 1 mL de água de barita. Coloque a mangueira conectada ao tubo A dentro do tubo B. Adicione 5 gotas de HCl 6 mol/L no tubo e IMEDIATAMENTE feche. Agite o tubo A e observe o tubo B. O aparecimento de uma turvação na solução do tubo B indica a presença de carbonato. Caso nada aconteça, aqueça o tubo A e observe novamente o tubo B. 5. PÓS-LABORATÓRIO 1. Descreva as propriedades dos ânions identificados neste experimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, M. G. V. e BORGES, S. S. S. Roteiro Experimental de Química Analítica. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
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