Análise sistemática de cátions e aníons

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CRISTO FACULDADE DO PIAUÍ – CHRISFAPI
ASSOCIAÇÃO PIRIPIRIENSE DE ENSINO SUPERIOR – APES
COORDENAÇÃO DO CURSO DE BACHARELADO EM FARMÁCIA 
DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA
PROFESSOR: NEIRIGELSON LEITE
 
ADÁLIA FRANCÉLIA CARVALHO DE SOUSA 
 
 
 
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS E ÂNIONS
 
PIRIPIRI-PI
ABRIL- 2020
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS E ÂNIONS
A disciplina de química analítica qualitativa estuda os cátions e ânions abordando a identificação e separação destas espécies, através de um conjunto de reações e métodos. Por meio de uma sequência de reações, separa-se e identifica-se um conjunto de íons que, pela sua semelhança de comportamento, acaba sendo rotulado como um grupo. È importante conhecer alguns conceitos para melhor compreensão da análise sistemática dos cátions e ânions. A transformação que processa é denominada reação analítica, enquanto que a substância que provoca a transformação é chamada de reagente. A substância a ser analisada é denominada substância problema (SP).
Os grupos analíticos de cátions e ânions foram criados para agrupá-los de acordo com suas similaridades. Essa separação e identificação são importantes, pois a maneira mais eficiente de se analisar uma amostra é separar os íons que a constituem em vários grupos, e em seguida analisar cada grupo separadamente.
As reações analíticas podem ocorrer por via seca, quando a solução problema e o reagente estão, geralmente, no estado sólido. A reação pode ser realizada através de aquecimento. Ou também por via úmida, que são as reações mais usuais e aquelas onde o reagente e a solução problema estão no estado líquido ou em solução aquosa.
A separação dos cátions em grupos ou subgrupos por via úmida se dá por reagentes coletores ou precipitantes. Cada grupo, pela semelhança de comportamento, tem afinidade específica com determinado reagente coletor. 
Os cátions encontram-se divididos em cinco grupos, com base em sua capacidade de precipitação, onde cada um deles tem um reagente precipitante que forma compostos insolúveis com todos os cátions desse grupo em particular. A única exceção é o grupo IV (constituídos pelos íons sódio, potássio e amônio) para o qual não existe um reagente adequado capaz de formar precipitados com todos os cátions simultaneamente. Ou seja, para a classificação em grupos, usa-se o critério da solubilidade, visto que as reações de precipitação são usadas tanto na identificação de íons como na separação de certos íons de tal modo que uns precipitam e outros permanecem em solução. 
· Grupo I: Os cátions deste grupo formam precipitados com ácido clorídrico diluído. Os íons deste grupo são: chumbo (Pb 2+), mercúrio (Hg2 2+ ), e prata (Ag+). 
· Grupo II: Os cátions deste grupo não reagem com ácido clorídrico, mas formam precipitados com ácido sulfídrico em meio ácido mineral diluído. Os íons deste grupo são: mercúrio (II) (Hg 2+ ), cobre (Cu 2+ ), bismuto (Bi 3+ ), cádmio (Cd 2+ ), arsênio (III) (As 3+ ), arsênio (V) (As 5+ ), antimônio (III) (Sb 3+ ), antimônio (V) (Sb 5+ ), estanho (II) (Sn 2+ ), estanho (III) (Sn 3+ ) e estanho (IV) (Sn 4+ ). Os quatro primeiros formam o subgrupo II.A, e os seis últimos, o subgrupo II.B. Enquanto os sulfetos dos cátions do grupo II.A são insolúveis em polissulfeto de amônio, os do grupo II.B são solúveis. 
· Grupo III: Os cátions deste grupo não reagem nem com ácido clorídrico e nem com ácido sulfídrico em meio ácido mineral diluído. Todavia, formam precipitados com sulfeto de amônio em meio neutro ou amoniacal. Os cátions deste grupo são: cobalto (II) (Co2+ ), níquel (II) (Ni 2+ ), ferro (II) (Fe 2+ ), ferro (III) (Fe 3+ ), cromo (III) (Cr 3+ ), alumínio (Al 3+ ), zinco (Zn2+ ) e manganês (II) (Mn2+ )
· Grupo IV: Os cátions deste grupo não reagem nem com reagentes do grupo I, nem do II, nem do III. Eles formam precipitados com carbonato de amônio na presença de cloreto de amônio em meio neutro ou levemente ácido. Os cátions deste grupo são: cálcio (Ca 2+ ), estrôncio (Sr 2+ ) e bário (Ba 2+ ). 
· Grupo V: Os cátions comuns, que não reagem com nenhum dos reagentes dos grupos anteriores, formam o último grupo, que inclui os íons magnésio (Mg 2+), sódio (Na+ ), potássio (K+ ), amônio (NH4+ ), lítio (Li+ ) e hidrogênio (H+ ).
A confirmação da presença de determinado cátions em soluções acontece através da formação de precipitados ou pela formação de coloração específica. 
No entanto, para os ânions essa separação não é tão sistemática, existindo uma grande dificuldade na determinação de misturas aniônicas. Algumas propostas de classificação dos ânions em grupos principais se baseiam em reações formando produtos voláteis, pelo tratamento com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, e por reações de precipitação, formando sais de prata. Alguns ânions pertencem a mais de um grupo. Em uma análise de ânions, o grupo no qual cada um desses aparecerá vai depender da sequência adotada para a realização dos testes de identificação.
Os ânions do grupo I são aqueles que se decompõem em solução ácida diluída, originando gases. Nessa condição, CO32- gera CO2, NO2- se decompõe em NO e NO2, S2- forma H2S e SO3- e S2O32- dão origem a SO2. Os ânions do grupo II são aqueles que precipitam com Ag+ em meio ácido, enquanto que os do grupo III precipitam com Ag+ em meio neutro. O grupo IV não possui um reagente de grupo.
REFERÊNCIAS
ABREU, D. G. et al. Uma proposta para o ensino da Química Analítica Qualitativa. Quím. Nova vol.29 no.6 São Paulo Nov./Dec. 2006
DANTAS, Josivânia Marisa. Uma interpretação microscópica para a análise sistemática de cátions / Josivânia Marisa Dantas. -- Campinas, SP: [s.n], 2006.
MARINHO, L.S. Química Analítica Qualitativa. Disponível em: https://drive.google.com/file/d/1W-8ihDtI-bHJMM3eDDCjc3LAWHgFsxTM/view Acesso: 29 abr 2020.
SOUZA, A. C.; et al. A. Separação e Identificação dos Ânions Cloreto, Brometo e Iodeto: Uma Proposta para o Ensino em Química Analítica Qualitativa- Rev. Virtual Quim., 2015,