Grupo V

Prévia do material em texto

Grupo V
- Iremos iniciar os ensaios de identificação dos cátions do grupo V (Mg+2, K+, Na+).
- Não existe reagente de precipitação de grupos para esses cátions, que podem ser identificados através de ensaios de chama e com ensaios de reagentes específicos de identificação de cada cátion.
- O Magnésio é o único íon do grupo V que apresenta reações semelhantes aos íons do grupo IV já que ele é um alcalino terroso. No entanto, na presença de sais de Amônio, o magnésio não reage com carbonato de amônio e não precipita com os cátions do grupo IV, sendo então analisado no grupo V.
- Durante uma análise sistemática de cátions, o filtrado oriundo da precipitação dos carbonatos do grupo IV é tratado com Ácido Nítrico concentrado sobre aquecimento até a secura para eliminar sais de Amônio por decomposição química.
- Em seguida, o resíduo contendo Magnésio, Potássio e Sódio é solubilizado com água destilada e o Magnésio é precipitado como Carbonato Básico de Magnésio após a adição de Carbonato de Amônio e Amônia e separa-se o precipitado do sobrenadante contendo Potássio e Sódio solúveis sobre centrifugação. 
- Após a solubilização do precipitado de Carbonato de Magnésio com Ácido Clorídrico, realiza-se o ensaio do Magneson para identificar o Magnésio.
- O sobrenadante, contendo Potássio e Sódio, é tratado com Ácido Nítrico concentrado é evaporado até secura novamente para eliminar os sais de Amônio, que interferem na identificação desses cátions. 
- A seguir, serão apresentados os ensaios específicos de identificação dos cátions do grupo V.
- Observe que as soluções dos cátions são incolores na ausência de ânions coloridos.
- Um ensaio bem característico para identificar o Magnésio é o ensaio do Magneson, que é um corante se absorção chamado de para-nitro- benzeno-azorezorcinol.
- Quando uma solução contendo Magnésio é tratada com Hidróxido de Sódio na presença de Magneson, o precipitado branco de Hidróxido de Magnésio absorve o corante Magneson formando uma laca azul escuro confirmando a presença de Magnésio.
- Para realizar esse ensaio, com exceção dos metais alcalinos, todos os outros íons metálicos devem estar ausentes, porque formam hidróxidos que interferem na identificação do Magnésio.
- Os sais de Amônio também devem estar ausentes, porque evita a precipitação do Hidróxido de Magnésio. 
- A primeira etapa desse ensaio consiste em diluir a amostra com água destilada.
- Isso se faz necessário pois o Magneson é um corante de cor vermelha violassia e a laca azul de Hidróxido de Magnésio/Magneson pode ser mascarada pelo corante que não absorveu o precipitado.
- Quando a solução está mais diluída, pode-se observar melhor a formação da laca.
- Em seguida, adiciona-se 4 ou 5 gotas de Magneson.
- O ensaio em branco, contendo apenas água destilada, deve ser utilizado também, porque frequentemente os reagentes fornecem uma solução de cor azul.
- A solução é tornada alcalina com a adição de NaOH diluída gota a gota até a solução se tornar azul ou violeta.
- O surgimento da laca azul confirma a presença do Magnésio.
- Existe uma certa dificuldade em identificar os cátions dos metais alcalinos potássio e sódio, bem como se identificar o íon Amônio (NH4+) que se compota como metal alcalino. Essa dificuldade ocorre porque os compostos derivados desses íons são extensivamente solúveis em água com pouquíssimas exceções.
- As propriedades iônicas desses três cátions são similares devido a semelhança no tamanho dos seus raios iônicos.
 
- O Potássio reage com solução de Ácido Perclórico fornecendo um precipitado cristalino branco de Perclorato de Potássio (KClO4) a partir de amostras não muito diluídas.
- O ensaio foi realizado também com Na+ e NH4+ para demonstrar a reatividade desses dois cátions com o ácido perclórico em baixa quantidade na amostra.
- No ensaio realizado na Capela de Exaustão, onde se adiciona 5 gotas de Ácido Perclórico nas amostras e depois agita-se vigorosamente as amostras arranhando as paredes do tubo de ensaio para favorecer a precipitação.
- A sensibilidade do método é aumentada se adicionarmos Etanol nas amostras, o que NÃO FOI O CASO DESSE EXPERIMENTO. 
- Devemos tomar cuidado de não aquecer amostras contendo ácido perclórico, principalmente se tiver etanol, porque ocorre uma violenta explosão.
- O sódio não interfere nesse ensaio por ser solúvel com ácido perclórico. Os sais de amônio interferem com esse teste se eles estiverem em concentrações elevadas na amostra.
- Quando se tem dúvidas em relação ao precipitado, se ele é preclorato de potássio ou preclorato de amônio, pode-se adicionar ccerca de 2 mililitros de água fria ao precipitado e agitar vigorosamente com o bastão de vidro. Se o precipitado solubilizar é por que o solido era Perclorato de Amônio.
- Mesmo quando o solido não solubiliza e ainda se tem dúvidas sobre a identidade do precipitado, deve-se dissolve-lo com água quente, adicionar solução de NaNO2/HAc diluído e aquecer. O ácido nitroso irá decompor o íon amônio para que se possa realizar o ensaio com K2Na{Co(NO2)6, que veremos mais adiante. 
-O Potássio reage com uma solução saturada de Ácido Pícrico gerando Pícrato de Potássio, que é um precipitado cristalino amarelo 
- Neste ensaio, adicionamos 5 gotas de solução aquosa saturada de ácido pícrico a 10 gotas de cada amostra contendo Na+, K+ e NH4+.
- O sódio e o amônio interferem no ensaio se esses cátions estiverem em concentrações altas na amostra, gerando precipitados amarelos semelhantes ao picrato de potássio, o que não foi o caso desse experimento.
- Deve-se agitar vigorosamente a solução após a adição de ácido pícrico atritando as paredes do tubo de ensaio com o tudo de vidro para favorecer a precipitação.
- O potássio reage com hexanitritocobaltato(lll) de sódio a partir de soluções neutra ou suavemente ácidas formando o hexanitritocabaltato (lll) de potássio amarelo.
- O precipitado é insolúvel em ácido acético diluído, mas se decompõe em ácidos fortes.
- A solução do reagente de precipitação, o hexanitritocobaltato (lll) de sódio, deve ser recém preparada, porque quando essas soluções são armazenadas o cobalto lll sofre redução para cobalto ll e inativando o precipitante. 
- Normalmente o sódio não interfere, mas o amônio é um interferente significante fornecendo um precipitado de cor amarela semelhante ao precipitado do potássio, por isso o amônio deve estar ausente da amostra analisada para identificar potássio.
- Caso haja dúvidas quanto a identidade do precipitado se é de potássio ou de amônio, pode-se adicionar excesso de água destilada, cerca de 2 a três mililitros e agitar com bastão de vidro. Em seguida, a amostra é deixada em repouso por 3 a 5 minutos se houve dissolução.
- O Antimoniato de Sódio, também conhecido como Piroantimoniato de Sódio, é talvez o sal menos solúvel de sódio conhecido.
- A reação do íon sódio com o piroantimoniato de potássio em soluções neutras ou fracamente alcalinas, fornece um precipitado branco cristalino de piroantimoniato de sódio.
- A precipitação é favorecida resfriando-se a solução atritando as paredes do tubo de ensaio ao agitar.
- Para realizar está reação, o meio reacional não pode estar ácido, porque ocorre a decomposição do reagente piroantimoniato formando um precipitado branco amorfo de ácido meta-antimonico.
- O meio fortemente alcalino provoca a solubilização do precipitado de sódio formando o íon antimoniato.
- Uma reação bem característica para identificar a presença do cátion Amônio é o despendimento de gás Amônia após tratamento da amostra com uma base forte, tais como hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio.
- Para este ensaio precisa-se de um Becker pequeno de 100 ou 50 ml e de um vidro de relógio com o tamanho adequado para cobrir o Becker.
- O desprendimento de amônia da amostra é detectado através da mudança de cor do papel tornassol rosa para o azul.
- Utilizando água destilada, prende-se um pedaço do papel tornassol na parte convexa do vidro de relógio. Coloca-se uma gota de água destilada e com o bastão de vidro também molhadocom essa água, grudasse o papel no vidro.
 - A segui, adiciona 15 ou 20 gotas de amostra dentro do Becker, depois adiciona de 15 a 20 gotas de hidróxido de sódio diluído no mesmo Becker e depois cobre-se rapidamente o Becker com o vidro de relógio.
- Agita- se suavemente o conjunto do ensaio para evitar que a amostra alcalina respingue no tornassol e de um falso positivo 
- A mudança de cor para azul indica que houve desprendimento do gás amônia, confirmando a presença do cátion amônio na amostra.