Marcha analítica Cátions grupo 2 e Ânions

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LABORATÓRIO 
RELATÓRIO 
 
 
Componente Curricular: Química Analítica 
Semestre: 3º Curso: Farmácia 
Professor: Silvia Vaz Guerra Nista 
Data da experiência: 24/07/2020 e 01/10/2020 Data da Entrega: 22/10/2020 
Experiência: Marcha analítica – Cátions grupo 2 e ânions 
 
 
Nome dos Componentes do Grupo N° Nota 
Bruna Rodrigues Silva 20190104 
 
 
 
 
Gabrielli Vitória da Cunha 20191231 
Gabriel Guimarães Bonfadini 20191233 
Jheniffer Tonin Zatoni 20190963 
Natália Sant’Anna de Souza 20190467 
 
 
 
 
AMERICANA 
2020 
1. TÍTULO: Marcha analítica – Cátions grupo 2 e Ânions 
 
2. INTRODUÇÃO: 
Os cátions são íons com carga positiva, ou seja, são átomos que 
perderam elétrons da última camada, permitindo a doação de seu elétron, 
formando uma substância iônica com um íon que receba seu elétron passando 
a ter carga negativa (ânion. A análise de identificação de cátions é chamada de 
marcha analítica, e tem como função identificar e/ou pesquisar a presença 
desses cátions e ânions na constituição de amostras desconhecidas (BRADY, 
2008). 
Uma partícula pode ser classificada como ânion quando recebe um 
elétron de outra partícula, isto é, ela passa agora a ter um desequilíbrio de 
cargas, tendo assim mais elétrons do que prótons. Por isso, todo ânion é 
representado por um sinal negativo, o qual indica seu maior número elétrons em 
relação ao número de prótons. Eles podem ser mono, bi, tri e tetravalentes. 
Os métodos utilizados pata a detecção de ânions não são tão sistemáticos como 
para os cátions. Não há um esquema satisfatório que permita a separação dos 
ânions comuns em grupos e a subsequente separação inequívoca, em cada 
grupo, de seus componentes independentes. 
A marcha analítica foi inicialmente descrita por Fresenius para facilitar e 
organizar a identificação desses cátions que foram divididos em cinco grupos, 
numerados em ordem, e cada conjunto de cátions apresentam uma reação de 
precipitação comum entre eles, na presença de um reagente específico. Após a 
descoberta da presença de cátions de determinados grupos na amostra, são 
isolados esses constituintes através de reações por via úmida ou seca (teste de 
chama) específicas, que determinam com certeza, qual é o cátion descoberto 
(BACCAN et al., 1995). 
 
3. OBJETIVO: A identificação de cátions por teste de chamas e a identificação 
de ânions através de marcha analítica. De modo a verificar a presença destes 
em amostras desconhecidas. 
4. MATERIAIS E MÉTODOS: 
 
4.1) Materiais Utilizados: 
 
• Bico de Bunsen 
• Tripé 
• Tela de amianto 
• Fio de níquel-crômio 
• Vidro relógio 
• Tubo de ensaio 
• Papel indicador de pH 
• Espátula 
• Conta gotas 
• Pinça de metal 
• Centrifuga 
• Garra 
• Suporte universal 
• Funil de vidro 
• Béquer 
• Papel filtro 
 
4.2) Reagentes Utilizados: 
• Água destilada 
• Ácido clorídrico (HCl) 
• Ácido sulfúrico (H2SO4) 
• Cloreto de cálcio (CaCl2) 
• Cloreto de Bário (BaCl2) 
• Cloreto de estrôncio (SrCl2) 
• Cloreto de sódio (NaCl) 
• Sulfato de sódio (Na2SO4) 
• Nitrato de sódio (Na2NO3) 
• Hidróxido de sódio (NaOH) 
• Zinco em pó 
• Sulfato ferroso (FeSO4) 
• Carbonato de sódio (Na₂CO₃) 
• Acetato de sódio (C2H3NaO2) 
• Nitrato férrico (Fe(NO₃)₃) 
• Nitrato de prata (AgNO3) 
• Ácido nítrico (HNO₃) 
• Hidróxido de amônio (NH4OH) 
• Ácido acético (CH₃COOH) 
4.3) Procedimento Experimental: 
4.3.1- Teste de chamas 
4.3.1.1-Limpeza do fio de níquel-crômio: 
O fio deve ser limpo aquecendo ao rubro da chama, e em seguida 
mergulhado na solução de ácido clorídrico concentrado, contido no vidro de 
relógio. Deve-se tomar cuidado de não mergulhar o fio na solução ácida 
enquanto estiver rubro, pois o vidro pode quebrar. Este procedimento deve ser 
repetido várias vezes até que o fio, quando aquecido, não apresente coloração 
alguma à chama. 
4.3.1.2- íons cálcio (Ca2
+) 
Utilizando a chama do bico de Bunsen faça a limpeza do fio conforme 
parte a, em seguida, coloque uma pequena porção de cloreto de cálcio em um 
vidro de relógio, molhe o fio em ácido clorídrico concentrado. Posteriormente, 
mergulhe-o sal e leve-o a chama oxidante do bico de Bunsen. Observe a 
coloração da chama e anote. 
4.3.1.3- íons bário (Ba2
+) 
Utilizando a chama do bico de Bunsen faça a limpeza do fio conforme 
parte a, em seguida coloque uma pequena porção de cloreto de bário em um 
vidro de relógio, molhe o fio em ácido clorídrico concentrado. Posteriormente, 
mergulhe-o sal e leve-o a chama oxidante do bico de Bunsen. Observe a 
coloração da chama e anote. 
4.3.1.4- íons estrôncio (Sr2
+) 
Utilizando a chama do bico de Bunsen faça a limpeza do fio conforme 
parte a, em seguida coloque uma pequena porção de cloreto de estrôncio em 
um vidro de relógio, molhe o fio em ácido clorídrico concentrado. Posteriormente, 
mergulhe-o sal e leve-o a chama oxidante do bico de Bunsen. Observe a 
coloração da chama e anote. 
4.3.3- Marcha analítica ânions 
 4.3.3.1-Reação com íons cloreto (Cl-) 
4.3.3.1.1-Reação com ácido sulfúrico concentrado 
Em um tubo de ensaio, colocar uma pequena quantidade de NaCl sólido 
e juntar cerca de 5 a 6 gotas de ácido sulfúrico concentrado. Colocar uma tira de 
papel indicador de pH sobre o tubo e observar a mudança de cor do papel. 
Descreva a reação envolvida neste teste. 
4.3.3.2-Reação com íons sulfato (SO4
2-) 
4.3.3.2.1-Reação com íons bário (Ba2+) 
Em um tubo de ensaio, colocar 5 gotas da solução de sulfato de sódio 0,2 
mol L-1 e 2 a 3 gotas de ácido clorídrico 6,0 mol L-1 (verificar se o meio está 
ácido por meio de um papel indicado de pH). A seguir, adicionar 2 gotas de 
cloreto de bário 0,2 mol L-1. Observar a formação do mesmo precipitado branco. 
Precipitado que pode ser formado em meio extremamente ácido. 
4.3.3.3-Reação com íons nitrato (NO3
-) 
4.3.3.3.1-Reação com ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado 
Colocar uma pequena quantidade de nitrato de sódio (NaNO3) sólido em 
um tubo de ensaio e adicionar 2 a 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado. 
Aquecer e observar a produção de um gás marrom, o NO2. 
4.3.3.3.2-Reação com zinco metálico (Zn) em meio alcalino 
Colocar em um tubo de ensaio 5 gotas de uma solução de NaNO3 0,2 mol 
L-1 e 10 gotas de NaOH 4,0 mol L-1, e uma pequena quantidade de zinco em pó. 
Aquecer com cuidado e colocar sobre a boca do tubo uma tira de papel indicador 
de pH umedecido com água. O papel deverá indicar pH básico, devido à amônia 
formada. Pela ação de zinco metálico na presença de NaOH, os íons NO3- são 
reduzidos a NH3: NO3- + 4Zn + 7OH- + 6H2O ↔ NH3 + 4[Zn(OH)4]-2. Observação: 
durante o aquecimento, evitar que a solução espirre e atinja o papel de tornassol 
que ficará azul, já que a solução é fortemente alcalina. Os íons NO2- e sais de 
amônio interferem e por isso devem ser removidos antes da adição do zinco. 
4.3.3.4-Reação com íons nitrito (NO2
-) 
 4.3.3.4.1-Reação com ácido sulfurico (H2SO4) diluído 
Colocar uma pequena quantidade de nitrito de sódio (NaNO2) sólido e 2 a 
3 gotas de ácido sulfúrico 2,0 mol L-1 em um tubo de ensaio. Observar o 
desprendimento de NO2, que é um gás marrom formado pela decomposição de: 
HNO2 em 2NO2 + 2H+ ↔ 2HNO2 
2HNO2 → NO2 + NO + H2O. 
Para comparação, fazer o mesmo teste usando NaNO3 e observar o que 
acontece. 
4.3.3.4.2- Reação com sulfato de ferroso (FeSO4) 
Colocar 5 a 6 gotas de uma solução de nitrito de sódio (NaNO2) 0,2 mol 
L-1 em um tubo de ensaio. Adicionar 2 a 3 gotas de ácido sulfúrico 2,0 mol L-1 e 
4 a 5 gotas de FeSO4 0,2 mol L-1. Observar a coloração marrom-esverdeada que 
se desenvolve na solução. 
4.3.3.5-Reação com íons carbonato (CO3
2-) 
4.3.3.5.1- Reação com ácido clorídrico diluído (HCl) 
Colocar uma pequena quantidade de carbonato de sódio sólido e algumas 
gotas de ácido clorídrico diluído em um tubo de ensaio. Observaro 
desprendimento de gás carbônico (efervescência). 
4.3.3.6-Reação com íons acetato (CH3COO-) 
 4.3.3.6.1- Reação com H2SO4 concentrado 
 Colocar uma pequena quantidade de acetato de sódio sólido em um tubo 
de ensaio e adicionar 3 a 4 gotas de ácido sulfúrico concentrado. Aquecer o tubo 
cuidadosamente e sentir um odor de vinagre no vapor desprendido. 
4.3.3.6.2- Reação com íons ferro (Fe3+) 
Colocar em um tubo de ensaio, uma pequena quantidade de acetato de 
sódio sólido e água destilada. Adicionar 3 a 5 gotas de Fe(NO3)3 0,2 mol L-1. 
Observar uma coloração vermelha, reação 1. Aquecer o tubo até a formação de 
um precipitado de cor marrom-avermelhado, reação 2. 
4.3.4- Tratamento da amostra com mistura de ânions empregando AgNO3 
0,2 mol L-1 Acompanhar o fluxograma abaixo 
1. Retirar 4 mL da amostra X que contém a mistura de ânions e colocar em 
um tubo de ensaio. 
 2.Tratar a solução com aproximadamente 10 gotas de AgNO3 0,2 mol L-1. 
 3. Filtrar e lavar o precipitado com um pouco de água. 
4.Tratar o precipitado com HNO3 3,0 mol L-1, se formar precipitado, 
centrifugar e decantar o líquido sobrenadante para outro tubo. 
5.Neutralizar com cuidado adicionando NH4OH. 
6. Adicionar solução de CH3COOH até a solução tornar-se levemente ácida 
e adicionar gotas de AgNO3 0,2 mol L-1. 7. Identificar quais ânions estão 
presentes na amostra X. 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
5.1- Marcha analítica: Cátions grupo 2 
5.1.1- Teste de chamas 
METAL COLORAÇÃO DA CHAMA 
Níquel Crômio Amarelo 
Íons de Cálcio Laranja 
Íons de Bário Verde 
Íons de Estrôncio Vermelho 
Quadro: Resultado da coloração das chamas de cada metal 
5.2 – Marcha analítica – ânions 
5.2.1-Reação com íons cloreto (Cl-) 
2NaCl + H2SO4 → 2HCl + Na2SO4 
(Cloreto De Sódio + Ácido Sulfúrico = Cloreto De Hidrogénio + Sulfato 
De Sódio) 
Durante a reação observou-se a formação de gás, pois foi possível notar 
certo borbulhamento. Com pH final obtido sendo 2. 
5.2.2-Reação com íons sulfato (SO4
2-) 
Na2SO4 + 2HCl → 2NaCl + H2SO4 
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl 
(Ácido Sulfúrico + Cloreto De Bário = Sulfato De Bário + Cloreto De 
Hidrogénio) 
No final dessa reação como descrito no procedimento, deveria ser obtido 
um precipitado branco, que seria o sulfato de bário, porém, não foi obtido 
nenhum precipitado ao chegar no final, verificou-se então o pH e o meio estava 
de fato ácido, então este não poderia ser o problema. Repetiu-se o 
procedimento e obteve-se o mesmo resultado. 
5.2.3-Reação com íons nitrato (NO3
-) 
4NaNO3 + 4H2SO4 → 4NO2 + O2 + 4NaHSO4 + 2H2O 
(Nitrato De Sódio + Ácido Sulfúrico = Dióxido De Nitrogênio + Oxigênio + 
Bissulfato De Sódio + Água) 
Foi possível observar o desprendimento de gás marrom com o 
aquecimento. 
5.2.4- Reação com íons carbonato (CO3
2-) 
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 
(Carbonato De Sódio + Cloreto De Hidrogénio = Cloreto De Sódio + 
Água + Dióxido De Carbono) 
Foi possível notar que é uma reação exotérmica, pois ela esquentou. 
Além disso também foi possível notar o desprendimento de gás, uma vez que 
ela estava soltando bolhas. 
5.2.5-Reação com íons acetato (CH3COO-) 
2C2H3NaO2 + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4 
(Acetato De Sódio + Ácido Sulfúrico = Ácido Acético + Sulfato De Sódio) 
Ao aquecer o tubo, notou-se um odor parecido com vinagre, o mesmo 
sendo muito característico do ácido acético. 
5.2.6-Reação com íons de ferro (Fe3
+) 
Fe(NO3)3 + 3C2H3NaO2 → Fe(C2H3O2)3 + 3NaNO3 
(Nitrato De Ferro III + Acetato De Sódio = Acetato De Ferro III + Nitrato 
De Sódio) 
Após aquecimento houve a formação de precipitado marrom- 
avermelhado. 
5.2.7-Ânions presentes na amostra X 
Após a realização dos experimentos, foi possível chegar à conclusão de 
que havia os seguintes ânions na amostra: Cl-, SO₄²-, e CO32-. 
6. CONCLUSÃO: 
6.1- Marcha analítica Cátions grupo 2 
O teste de chamas apresentou excelentes resultados sendo exatamente 
o que era esperado ao realizar o experimento. O motivo da mudança de cor na 
chama é a excitação eletrônica que ocorre no átomo, que faz este elétron 
excitado salte para uma camada mais externa e assim transmiti um fóton, o que 
resulta na mudança de cor. 
6.2- Marcha analítica Ânions 
Foram diversos os procedimentos realizados durante este experimento. 
Foi possível perceber mudanças de temperatura, estado, pH, odor e outras 
reações provenientes das soluções que estavam sendo reagidas. O grupo 
conseguiu realizar todo o experimento de forma correta e chegar nas conclusões 
citadas no tópico de resultados e discussões. 
 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (ou BIBLIOGRAFIA): 
BACCAN, Nivaldo; ANDRADE, João Carlos de. Química analítica quantitativa 
elementar. 3.ed. São Paulo: Blucher, 2001. 308 p. ISBN 85-212-0296-2 
BACCAN, Nivaldo. Introdução à semimicroanálise qualitativa. 7.ed. Campinas: 
UNICAMP, 1997. 294 p. (Manuais) 
BRADY, J.E. & HUMISTON, G.E. Química Geral. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC 
Editora, 1986. 
STOODI. Q QUÍMICA Ânions e cátions: o que são, tipos e mais! 2020. Disponível 
em: https://www.stoodi.com.br/blog/quimica/anions-e-cations/. Acesso em: 19 out. 2020.