aula 2 - Grupo I

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 CÁTION 
- é o nome dado aos íons positivos. 
 TABELA DOS GRUPOS A SEREM ESTUDADOS 
 
- O íon amônio é um caso especial, porque ao longo do 
processo de separação usa-se muito frequente o 
reagente NH4OH – hidróxido de amônio – que contém o 
íon amônio. Por isso este íon deve ser pesquisado na 
amostra original antes de qualquer outro caso. 
- É importante notar a diferença entre amônio NH4+ e a 
amônia NH3 que é um gás > ao borbulhar amônia em 
água forma-se NH4+ e OH- - hidróxido de amônio – 
 
 ver o fluxograma na apostila – pagina 3 á pagina 9 
- Será estudado nessa aula o fluxograma 1, que que 
compreende o anexo 1 a presentando a separação e a 
identificação dos cátions do grupo 1 (Página 4) 
- Antes de iniciar o procedimento de separação dos 
cátions deve-se conhecer cada um deles e suas 
características. 
 GRUPO I – CÁTIONS PRATA (Ag+), CHUMBO (Pb2+) E 
MERCUROSO (Hg22+) 
- A prata (Ag) é um metal branco mais duro que o outro 
e mais mole que o cobre > sua maleabilidade e 
ductibilidade só é inferior a do ouro > muito bom 
condutor de calor e eletricidade, tendo essa capacidade 
superior a de quase todos os outros metais > a melhor 
forma de se dissolver a prata é por ação do ácido 
nítrico > a solução de nitrato de prata é incolor e deve 
ser guardada em frascos escuro para evitar a redução 
a prata metálica por ação da luz. 
- O chumbo (Pb) é um metal maleável, ligeiramente dúctil 
e de cor cinza azulado que se torna opaco por ação da 
formação de uma camada de óxido por ação do oxigênio 
do ar > é mau condutor de eletricidade e calor > a 
melhor forma de se dissolver o chumbo é com ácido 
nítrico > o nitrato de chumbo é uma solução incolor. 
- Mercúrio (Hg) é o único metal liquido a temperatura 
ambiente > a melhor forma de se dissolver o mercúrio é 
com ácido nítrico > são conhecidos 3 óxidos de mercúrio: 
óxido mercuroso que é negro, óxido mercúrico amarelo-
vermelho e o peróxido de mercúrio castanho 
avermelhado. 
>> óxido mercuroso não é muito estável e se decompõe 
rapidamente para forma HgO ou em mercúrio metálico 
e oxigênio. Para se conseguir o nitrato mercuroso trata-
se o mercúrio metálico com ácido nítrico concentrado a 
quente. Sua decomposição é retardada ao se usar 
excesso de mercúrio metálico no interior do frasco 
contendo a solução de nitrato mercuroso. 
>> o íon mercuroso (Hg22+) também é especial, ele se 
apresenta sempre como um dímero, nunca como um 
monômero simples como Hg+ > o dímero provavelmente 
existe por formação de uma ligação covalente entre os 
dois núcleos de mercúrio: 
 
→ Reação de identificação = reações que identifiquem 
cada um dos cátions a serem pesquisados de modo a 
não se ter duvida sobre a presença de determinado 
elemento na solução. 
- a maioria dessas reações se baseia na formação de 
precipitados, quase sempre coloridos. 
 
OBS: muitos elementos diferentes reagem com o 
mesmo reagente, mas apresentam diferentes 
colorações por formarem diferentes compostos. 
 
• PRECIPITAÇÃO DOS CROMATOS 
- Os íons de Ag+, Pb2+ e Hg22+ vão reagir com o cromato 
de potássio (K2CrO4), formando: cromato de prata 
(Ag2CrO4), cromato de chumbo (PbCrO4) e cromato 
mercuroso (Hg2CrO4) 
 
 
- Os três precipitados formados pela adição do cromato 
de potássio, serão agora submetidos a adição de um 
ácido forte e oxidante = ácido nítrico (HNO3) 
>> percebesse claramente que todos os precipitados se 
solubilizam, essa solubilização se deve a formação de 
três outros compostos: o dicromato de prata – não 
forma precipitado –, o dicromato de chumbo – não 
forma precipitado – e o dicromato mercúrico – não 
forma precipitado – 
>> IMPORTANTE OBSERVAÇÃO = neste último cátion, 
além de ter convertido seu ânion de cromato para 
dicromato, também teve seu cátion oxidado de 
mercuroso para mercúrico por ação do ácido nítrico que 
além de ser um ácido forte tem caráter oxidante. 
 
 
Constantes de equilíbrio 
 
- A equação 1, apresenta uma constate milhares de 
vezes maior que a equação 2. A equação 3, mostra a 
junção das espécies hidrogênio cromato originando íons 
dicromato (Cr2O72-) 
• PRECIPITAÇÃO DOS IODETOS 
- Iodeto de potássio (KI) 
 
- Observe-se que a prata (AgI) pode dá a ideia de ser 
um precipitado branco mas na verdade é um 
precipitado amarelo claro muito suave enquanto que, o 
chumbo (PbI2) é um amarelo bem forte e o iodeto de 
mercuroso (Hg2I2) é verde. 
 
- Com a adição de amônia concentrada conseguiremos 
distinguir cada um dos iodetos, haverá uma sensível 
alteração. A prata por exemplo permanecerá 
inalterada, o chumbo terá sua conversão de PbI2 uma 
cor amarela ouro para hidróxido de chumbo PbOH2 que 
é branco e o íon mercuroso irá se desmontar ou gerar 
um desproporcionamento onde o íon mercuroso se oxida 
e se reduz simultaneamente 
 
 
 
- O fluxograma geral será seccionado porque nesse 
momento não temos o conhecimento de todos os 
grupos, cabe observar que a dois retângulos na cor 
rosa e neles á a informação que haverá necessidade de 
se prosseguir utilizando um outro fluxograma 
complementar. 
 
 
 
 
- Este (abaixo) é um fluxograma geral adaptado a 
pesquisa do grupo 1 isolado 
 
 
- Esta será a amostra (foto abaixo) a ser analisada, 
repare que o frasco é escuro por causa do íon prata > 
deve se observar com atenção à amostra e suas 
características, como por exemplo: sua cor, se contem 
apenas uma fase, se é uma suspensão, se emana gás e 
etc. 
 
 
- A amostra em questão é incolor, monofásica e sem 
qualquer traço de precipitado 
 
- Sabe-se antecipadamente que o pH dessa solução é 
muito baixo, consegue ser inferior a zero > a 
concentração de íons H+ é muito muito alta, os íons H+ 
ainda que hidratados apresentam pequenas dimensões e 
alta mobilidade e como a concentração desses íons é 
muito grande eles impedem que os outros íons possam 
se organizar formando precipitados, por isso não há 
formação de precipitados neste pH. 
- É conveniente observar o fluxograma adaptado para 
que se possa saber antecipadamente quais as etapas a 
serem seguidas 
 
- Foram utilizadas 10 gotas da solução amostra A 
completamente límpida > foram adicionadas gotas de HCl 
6 molar = formou-se um precipitado branco de cloreto 
de prata, chumbo e mercuroso 
 
 
- É importante não usar qualquer concentração de ácido 
clorídrico (HCl), pq se a sua concentração for muito 
superior a 6 molar haverá a formação dos chamados 
cloro complexos dissolvendo o precipitado recém 
formado. 
 
 
- Uma vez formado o precipitado deve-se proceder a 
centrifugação. 
 
 
- Após a centrifugação o aspecto do tubo de ensaio que 
contem o precipitado e decantado é este: 
 
 
- Depois de decantado haverá dois tubos de ensaio, um 
com precipitado branco contendo os cloretos do grupo 1 
e o outro contem a solução que se chamará: decantado 
1 e conterá todos os elementos dos outros grupos que 
não foram precipitados 
 
 
- É conveniente trabalhar inicialmente com o tubo que 
contem o precipitado, para garantir que o precipitado 
está livre da solução deve ser lavado com água e essa 
lavagem deve ser repetida pelo menos duas vezes e as 
águas de lavagem devem ser reunidas ao decantado 1. É 
conveniente lembrar que as lavagens são mais 
eficientes usando-se sempre pequenos volumes várias 
vezes, além do que não se pode esquecer que se o 
volume das águas de lavagens for muito grande não 
caberá em um único tubo de ensaio sendo necessário 
nesses casos evaporar a solução em um Becker para 
reduzir o volume. 
 
 
 
- Para separar as águas de lavagem do precipitado, 
novas centrifugações e decantações são necessárias 
 
 
- Finalmente, após as águas de lavagem serem reunidas 
em um único tubo precisasse verificar se a precipitação 
do grupo 1 foi completa > essa verificação é feita 
adicionando-se ao decantado gotas de ácido clorídrico 6 
molar, se não houver formação de precipitado branco é 
porque a precipitação foi completa mas se houver 
precipitação de precipitado branco deve-secentrifugar, 
reunir os precipitados e lavar novamente com água. 
 
 
 
- No caso atual a precipitação foi completa e como essa 
amostra não contem os outros grupos, tudo que está 
relacionado ao decantado será desprezado dando-se 
total atenção apenas ao precipitado. 
 
 
- Ao precipitado do grupo 1 adiciona-se água quente, 
deve-se observar que apenas o íon chumbo se 
solubilizara devido ao seu elevado KPS, os outros dois 
íons prata e mercuroso apresentam KPS milhares de 
vezes mais baixos. Assim tanto o íon prata quanto o íon 
mercuroso permanecerão inalterados com o precipitado 
branco 
 
 
- Nova centrifugação se faz necessária para separar 
os chumbos solubilizados dos outros dois íons. 
- É conveniente nesse caso trabalhar com a solução 
contendo chumbo de forma identificado > solução foi 
dividida em duas partes – em dois tubos de ensaio – em 
um dos tubos será adicionado o iodeto de potássio (KI) 
havendo a formação de um precipitado amarelo ouro, já 
no outro tubo será adicionado o cromato de potássio 
(K2CrO4) havendo a formação de um precipitado 
amarelo intenso. 
 
 
- Voltando ao precipitado branco contendo os íons prata 
e mercuroso adiciona-se hidróxido de amônio 
concentrado sempre na capela, por causa da volatilidade 
do NH4OH liberando amônia > o hidróxido de amônio 
formará um complexo estável com os íons prata 
solubilizando, enquanto que o íon mercuroso se 
desmontará ou desproporcionará formando mercúrio 
zero preto e aminocloreto mercúrico branco. O 
precipitado final apresentara a coloração negra. 
 
OBS: este tubo com íon mercuroso já foi centrifugado 
para poder ser separado da prata que ficou em solução 
 
- Após a centrifugação e decantação tem-se a solução 
contendo íon prata a ser identificado > dividiu-se a 
solução em 3 partes: 
1° parte = adicionou-se iodeto de potássio (KI) que 
formará AgI amarelo claro 
2° parte = adicionou-se cromato de potássio (K2CrO4) 
que formara Ag2CrO4 castanho avermelhado 
3° parte = adicionou-se o ácido nítrico concentrado que 
neutralizará o hidróxido de amônio adicionado para voltar 
a precipitar o AgCl branco