aula 8 - Análise de ânions grupo 1 VOLÁTEIS

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Análise Qualitativas de ânions - GRUPO VOLÁTIL 
Os ânions do Grupo Volátil desprendem gases na presença de ácidos não-oxidantes diluídos (por 
exemplo: HCl e H2SO4), como mostra a Tabela 1, no qual as linhas em negrito são referentes aos ânions 
deste grupo que serão estudados nesta disciplina. 
 
Tabela 1. Ânions do Grupo Volátil e os produtos formados na presença de ácido não-oxidante diluído. 
 
 
Formam produtos gasosos pela ação 
de ácidos diluídos não oxidantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os carbonatos (CO32-) são sais do ácido carbônico que é um ácido fraco que não existe livre na 
natureza, ele existe apenas em soluções aquosas. O anidrido desse ácido, que é o gás carbônico é 
formado pela combustão de carbono e de matérias carbonáceas diversas, por isso o gás carbônico é 
amplamente distribuído na natureza. 
 
CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- ⇌ H+ + CO32- 
 
→ Os únicos sais solúveis de carbonato são os diamônios e os dos metais alcalinos. O íon carbonato é 
muito básico em solução aquosa como resultado de uma reação de hidrolise, que produz hidrogênio 
carbonato e íon hidróxido. 
 
→ Minerais diluídos que compõem todos os carbonatos com efervescência devido a liberação de gás 
carbônico incolor e inodoro 
 
 
 O ácido sulforoso (SO32-) é principalmente uma solução aquosa de dióxido de enxofre que se combina 
parcialmente com a água para formar o ácido, que não pode ser isolado porque se decompõe. 
 
→ O gás dióxido de enxofre é incolor e tem um cheiro característico de enxofre queimado. Apenas os sais 
dos metais alcalinos e de amônio são solúveis. 
 
→ O sulfito de sódio é muito utilizado na indústria do papel como branqueador. Tanto o gás dióxido de 
enxofre quanto o íon sulfito pode ser utilizados como conservantes de frutas secas e de vegetais para 
evitar o escurecimento e proporcionar boa aparência ao produto. 
 
→ Íon sulfito é fortemente redutor e pode ser oxidado ate sulfato pela maioria dos agentes oxidantes. Ex: 
oxigênio do ar. Os sulfitos se decompõem quando tratados com ácidos minerais não oxidantes como o 
HCL e o H2SO4 liberando dióxido de enxofre e agua 
 
 
 
 O ácido Tiossulfato (S2O32-) não pode ser isolado como composto puro e também não existe como 
composto transitório porque ele rapidamente se decompõe em dióxido de enxofre, água e enxofre 
elementar. 
 
→ O íon tiossulfato é instável em ácidos concentrados ou diluídos não oxidantes formando o gás dióxido 
de enxofre e enxofre elementar sólido. São geralmente solúveis em água, exceto os sais de prata, bário e 
chumbo. 
 
 
 O nitrogênio está presente em diversos compostos com diferentes estados de oxidação. O nitrato tem 
estado de oxidação +5 e ele só pode reagir como oxidante, enquanto que o nitrito pode agir como redutor 
e como oxidante 
 
 
 
→ O ácido nitroso só é encontrado na natureza em forma de sais de nitrito como nitrito de amônio que é 
encontrado no solo, no ar e em diversos corpos d’agua. Não pode ser isolado em seu estado puro porque 
ele se decompõe termicamente. Essa mesma decomposição ocorre quando o íon nitrito é tratado com 
ácidos formando o gás oxido nítrico incolor de odor forte, em contato com o O2 forma o gás dióxido de 
nitrogênio castanho avermelhado e venenoso. Todos os nitritos são solúveis em água menos o nitrito de 
prata e o hexanitrito cobaltato 3 de potássio. 
 
 
 
 
 
 O ácido hipocloroso e o ácido clorídrico são formados se dissolve de cloro em água fria. Como o ácido 
hipocloroso é muito fraco as soluções de hipoclorito são muito básicas como resultado de sua hidrolise. 
Ele é um forte agente oxidante, mas o íon hipoclorito (ClO-) é um oxidante mais fraco e esse seu poder 
oxidante branqueador e bactericida tornam o hipoclorito muito útil no cotidiano. Os compostos mais 
importantes industrialmente são hipoclorito de sódio e de cálcio ⃕ usado c fonte solida de íon hipoclorito 
 ⤷ só é estável em solução 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO CARÁTER OXIRREDUTOR 
 
- Realizado em placa de toque de porcelana branca. 
- Utiliza-se uma solução de permanganato de potássio (KMnO4) 0,1 molar em meio acidificado com H2SO4 
diluído. 
⤷ A reação é considerada positiva se o ânion descorar a solução violeta de permanganato. Para 
determinar o caráter oxidante do ânion em estudo. 
 
- Emprega-se uma solução de iodeto de potássio (KI) contendo amido dissolvido acidificada com HCl 
diluído. 
⤷ A reação é considerada positiva se surgir uma cor azul escuro após a adição da solução do ânion. 
 
- Ambas as reações devem ocorrer em 5 segundos para que sejam consideradas positivas 
 
 
 
 
  Todos os membros deste grupo são ânions de ácidos fracos que ou são voláteis ou se decompõem em 
óxidos voláteis 
 
 
 
 
O caráter redox dos gases gerados por esses ânions é o mesmo do ânion que o gerou. 
 
Assim, é possível fazer a análise redox dos gases desprendidos por estes ânions na presença de ácido 
utilizando papel filtro contendo KI amidonado e/ou KIO3 amidonado. O teste para gases oxidantes é 
realizado com KI amidonado e o teste do caráter redutor com KIO3 amidonado. 
 
 
 
Conforme descrito anteriormente, na análise redox na placa de toque, o teste com KI amidonado 
apresenta resultado positivo com o aparecimento de uma cor azul no papel filtro, devido a formação de um 
complexo formado pelo I2 com o amido presente na solução. 
 
2I- amidonado ⇌ I2 amidonado + 2e- 
 
O teste com papel filtro embebido em KIO3, assim como no teste com KI amidonado, apresenta resultado 
positivo com o aparecimento de uma cor azul, pois o mesmo complexo com I2 e amido é formado: 
 
2IO3- + 12H+ + 10e- ⇌ I2 + 6H2O 
 
O resultado positivo apenas para o papel filtro com KI amidonado, identifica a presença de um gás (e, 
consequentemente, de um ânion) oxidante. 
 
O resultado positivo apenas para o papel filtro com KIO3 amidonado, identifica a presença de um gás (e, 
consequentemente, de um ânion) redutor. 
 
O resultado positivo em ambos, identifica a presença de um gás (e, consequentemente, de um ânion) oxi-
redutor. 
 
O resultado negativo em ambos, identifica a presença de um gás (e, consequentemente, de um ânion) 
indiferente. 
 
 
 
 
 
Ensaios específicos – Identificação dos ânions do grupo volátil 
 
1) Teste de identificação do ânion CO32- utilizando um microgerador de gás: 
 
Para análise teste ânion, é utilizado um microgerador de gás (Tubo A) com um tubo de ensaio 
contendo solução de Ba(OH)2 (água de barita) (Tubo B) em sua saída lateral (Figura 3). 
 
 
No tubo A é colocada a amostra, zinco metálico e ácido clorídrico. A entrada do tubo é rapidamente 
fechada após a adição de ácido clorídrico, de forma que os gases liberados sigam pela saída lateral e 
borbulhem na solução de Ba(OH)2 no tubo B. 
 
O zinco reage com o ácido clorídrico gerando H2, que servirá de gás carreador dos demais gases gerados 
até o tubo B. 
 
Zn° + 2H+ → Zn2+ + H2↑ 
 
O ânion CO32- na presença de ácido clorídrico liberará o gás carbônico (CO2): 
 
CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O 
 
O gás CO2, ao borbulhar na solução de Ba(OH)2, forma BaCO3, precipitado branco, solúvel em ácido 
acético diluído. 
Ba2+ + CO2↑ + 2OH- → BaCO3↓ + H2O 
 
 
2) Teste de identificação do ânion SO32- utilizando K2Cr2O7 em meio ácido: 
 
O ânion SO32- (por ser um ânion de caráter redutor) reduz o Cr6+ do íon dicromato a Cr3+. A solução, 
inicialmente laranja, adquire uma cor verde. 
 
SO32- + Cr2O72- + 8H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O 
 
O mesmo ocorre com o ânion S2O32- (outro ânion de caráter redutor), mas, neste caso, há também a 
formação de um precipitado amarelo claro, devido a formação de enxofre elementar. 
 
S2O32- + Cr2O72- + 8H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O + S°↓ 
 
3) Teste de identificação do ânion SO32- utilizando AgNO3: 
 
Inicialmente ocorre a precipitação de Ag2SO3 (sulfito de prata, precipitado branco cristalino). 
 
SO32- + 2Ag+ → Ag2SO3 ↓ 
 
Com a adição de excesso de SO32-, há a solubilização deste precipitado, formando complexo 
sulfitoargentato. 
 
Ag2SO3 ↓ + SO32- → 2[AgSO3]-Com o aquecimento da solução até a fervura, há a precipitação de prata metálica cinzenta. 
2[AgSO3]- → SO42- + 2Ag↓ + SO42- + 2H+ 
 
 
4) Teste de identificação do ânion S2O32- utilizando AgNO3: 
 
Forma-se Ag2S2O3, um precipitado branco que, por ser instável, torna-se preto em repouso devido a 
formação de Ag2S. 
 
S2O32- + 2Ag+ → Ag2SO3 ↓ 
 
 
5) Teste de identificação do ânion NO2- utilizando solução concentrada de FeSO4 em meio ácido 
(H2SO4 diluído): 
 
Com a adição lenta de gotas de uma solução concentrada de FeSO4 em meio ácido, pela parede de um 
tubo de ensaio com uma amostra contendo NO2- há a formação de um anel marrom na junção dos dois 
líquidos, devido a formação do composto [Fe.NO]SO4. Se a adição não é feita de forma lenta, surge 
apenas a coloração marrom na solução. 
NO2- + 2H+ → NO↑ + H2O 
 
Fe2+ + SO42- + NO↑ → [Fe.NO]SO4 
 
 
6) Teste de identificação do ânion NO2- utilizando solução de ácido sulfanílico e alfa-naftilamina 
(ensaio de Griess-Ilosvay): 
 
O ácido nitroso formado provoca a diazotização do ácido sulfanílico. Este reage com a alfa-naftilamina 
formando um corante azo-vermelho. 
 
 
 
7) Teste de identificação do ânion ClO- utilizando Pb(Ac)2: 
 
Ocorre a formação de um precipitado marrom de PbO2. 
 
OCl- + Pb2+ + H2O → PbO2↓ + 2H+ + Cl- 
 
8) Teste de identificação do ânion ClO- utilizando Co(NO3)2: 
 
Ocorre a formação de um precipitado preto de Co(OH)3. 
 
2Co2+ + OCl- + 5H2O → 2Co(OH)3↓ + Cl- + 4H+