Caracterização e identificação dos cátions do grupo IV

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 
DOCENTE: Prof. Dr. Rosa Lina Gomes do N. P. da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO DOS CATIONS DO GRUPO IV 
Fe3+, Al3+, Cr3+, Zn2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, 
 
DYLAN CARVALHO DE ARAÚJO 
EMILLY LIMA CARDOSO 
ÉRICA MARIA DO NASCIMENTO SOUSA 
 
 
 
 
 
Teresina-PI Maio/2021 
 
 
Sumário 
Resumo ......................................................................................................................................... 1 
Introdução .................................................................................................................................... 2 
Objetivos ....................................................................................................................................... 5 
Objetivos gerais ......................................................................................................................... 5 
Objetivos específicos ........................................................................................................ 5 
Parte experimental ....................................................................................................................... 6 
Materiais ................................................................................................................................... 6 
 Reagentes ......................................................................................................................... 6 
Parte experimental .............................................................................................. 6 
Resultados e discussão ............................................................................................................... 10 
Conclusão .................................................................................................................................... 21 
Referencias ................................................................................................................................. 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
RESUMO 
Este relatório tem como intuito, identificar os cátions do grupo IV e analisar a subdivisão 
deste grupo. Uma característica importante é o fato de seus sulfetos serem insolúveis em 
ácidos minerais diluídos, ao contrário dos sulfetos do grupo III que são solúveis neste 
meio. Esta diferença de comportamento é usada para separar os íons deste grupo dos íons 
dos grupos anteriores. A diferença de comportamento que é usada para separar os cátions 
do grupo do Cobre dos cátions do grupo do Arsênio é o fato dos sulfetos do subgrupo do 
Cobre serem insolúveis em meio básico, enquanto os sulfetos do subgrupo do Arsênio 
são solúveis, para isso foi adicionado hidróxido de potássio. Após terem sido 
precipitados, os sulfetos podem ser dissolvidos em diferentes reagentes, a tioacetamida é 
utilizada como fonte de sulfeto para formar precipitado e tratar a solução. O relatório foi 
baseado em um vídeo experimental da Central de Química. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1. INTRODUÇÃO 
Os cátions de metais do grupo IV apresentam como característica importante, o 
fato de seus sulfetos serem insolúveis em ácidos minerais diluídos, ao contrário dos 
sulfetos do grupo III que são solúveis neste meio. Esta diferença de comportamento é 
usada para separar os íons deste grupo dos íons dos grupos anteriores. (Baccan et, al. 
1991); 
Os cátions do grupo IV são divididos em dois subgrupos: 
1) Grupo IVA ou subgrupo do Cobre – 𝐻𝑔2+, 𝑃𝑏2+, 𝐵𝑖3+, 𝐶𝑢2+ e 𝐶𝑑2+ 
2) Grupo IVB ou subgrupo do Arsênio- 𝑆𝑏3+ , 𝐴𝑠3+ e 𝑆𝑛2+. 
Os sulfetos do subgrupo do Arsênio são solúveis numa solução de hidróxido de sódio, 
enquanto os sulfetos do subgrupo do Cobre são insolúveis, esta diferença de 
comportamento é usada para separar os cátions do grupo do Cobre dos cátions do grupo 
do Arsênio. (Baccan et, al. 1991); 
O subgrupo do Cobre como já foi mencionado são insolúveis em 𝐻𝐶𝑙 diluído, por 
essa razão é possível precipitar os sulfetos dos cátions deste grupo na presença de cátions 
do grupo III, que permanecem na solução. Apesar de formarem sulfetos insolúveis, os 
cátions do grupo III tem produtos de solubilidade maior e por esta razão que os mesmos 
são solúveis em ácido diluído, porém para se ter uma boa separação entre os cátions do 
grupo III e do grupo IV é necessário controlar adequadamente a concentração de S2-, o 
que é feito indiretamente através do controle da concentração hidrogeniônica da solução. 
Pode haver uma precipitação incompleta de 𝑃𝑏2+ e 𝐶𝑑2+. Por outro lado, se a 
concentração hidrogeniônica for muito baixa, pode permitir o início da precipitação do 
níquel, cobalto e zinco, que são cátions do grupo III. (Baccan et, al. 1991); 
Conforme já foi visto anteriormente, uma alta concentração de íon H+ diminui a 
concentração de íons 𝑆2−, esta diminuição pode ser suficiente para dissolver certos 
sulfetos, como por exemplo 𝐶𝑑𝑆 𝑒 𝑃𝑏𝑆 . Os íons 𝑁𝑂3−quente em solução ácida, oxida o 
𝑆2− a Só, diminuindo a concentração de íons 𝑆2− o a resulta na dissolução de certos 
sulfetos metálicos. Uma alta concentração de agente complexante pode diminuir a 
concentração de íon metálico a tal ponto que o sulfeto metálico se dissolve. (Baccan et, 
al. 1991); 
Propriedades dos cátions do subgrupo IVA: 
MERCÚRIO – 𝐻𝑔2+ 
É um metal branco prateado líquido em temperatura ambiente que tem o menor 
ponto de fusão do grupo, ele reage com ácido nítrico diluído (8,0 mol/L) produzindo 
nitrato de mercúrio (I) 
6𝐻𝑔 + 8𝐻𝑁𝑂3 → 3𝐻𝑔2(𝑁𝑂3)2(𝑔) + 2𝑁𝑂(𝑔) + 4𝐻2𝑂 
Com ácido nítrico concentrado a quente oxida o metal para nitrato de mercúrio (II) 
3𝐻𝑔 + 8𝐻𝑁𝑂3 → 3𝐻𝑔2(𝑁𝑂3)2(𝑔) + 2𝑁𝑂(𝑔) + 4𝐻2𝑂 
3 
 
O Comportamento do Mercúrio (I) ≠Mercúrio (II) Em relação aos reagentes. 
Cloreto mercuroso (I) é insolúvel por isso Pertence ao grupo V (Baccan et, al. 1991); 
Mercúrio (II) pode ser reduzido a íon mercuroso e mercúrio metálico, pertence ao grupo 
V. (Baccan et, al. 1991); 
BISMUTO – 𝐵𝑖3+ 
É um metal de cor branco avermelhada, quebradiço e cristalino. Tem 3 estados de 
oxidação +3, +5, -3. Os sais de bismuto (III) se hidrolisam rapidamente para formar o íon 
bismutila 𝐵𝑖3+ + 𝐻2𝑂 ⇌ 𝐵𝐼𝑂
+ + 2𝐻 
É insolúvel em HCl, pois não é um ácido oxidante forte o suficiente. Solúvel em ácido 
nítrico, água régia e ácido Sulfúrico concentrado a quente. (Baccan et, al. 1991); 
2𝐵𝑖 + 8𝐻𝑁𝑂3 → 2𝐵𝑖(𝑁𝑂3)3 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂 
 
COBRE – 𝐶𝑢2+ 
Metal maleável, macio e dúctil solúvel em ácido nítrico, ácido sulfúrico concentrado e 
água régia na reação com ácido nítrico diluído produz nitrato de cobre (II) que tem 
coloração azul 
3𝐶𝑢 + 8𝐻𝑁𝑂3 → 3𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂 + 𝐶𝑢 + 4𝐻𝑁𝑂3 
coloração azul é característica dos íons hidratados. O sulfato de cobre proveniente da 
reação com ácido sulfúrico, de coloração branca, comum aos sais anidros. (Baccan et, al. 
1991); 
𝐶𝑢 + 2𝐻2𝑆𝑂4 → 2𝐻2𝑂 + 𝑆𝑂2 + 𝐶𝑢𝑆𝑂4 + 𝐶𝑢 
+ → 2𝐻2𝑂 + 𝑆𝑂2 + 𝐶𝑢𝑆𝑂4 
 
CADMIO – 𝐶𝑑2+ 
metal branco prateado maleável e dúctil. Os seus compostos são incolores, com exceção 
do Sulfeto de cádmio. O seu óxido e hidróxido é básico dissolve lentamente em ácidos 
diluídos com liberação de gás hidrogênio e formando 𝐶𝑑2+. (Baccan et, al. 1991); 
CHUMBO – 𝑃𝑏2+ 
Metal cinza azulado com alta densidade tem dois estados de oxidação +4 e +2, pertence 
tanto ao grupo IV quanto ao V, devido o cloreto de chumbo não ser tão insolúvel pode 
ser dissolvido em ácido nítrico diluído 
3𝑃𝑏 + 8𝐻𝑁𝑂3 → 4𝐻2𝑂 + 2𝑁𝑂 + 3𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2 
O subgrupo do Arsênio, tem como características a insolubilidade em ácidos diluídos e 
os mesmos são solúveis em polis sulfeto de amônio e em hidróxido de sódio, a 
insolubilidadeem ácidos diluídos permite precipitar os sulfetos deste grupo juntamente 
com os cátions do grupo do Cobre, na presença de cátions do grupo III, que são solúveis 
neste meio. A solubilidade dos mesmos em polis sulfetos de amônio ou 𝑁𝑎𝑂𝐻 permite 
4 
 
separá-los dos sulfetos do grupo do Cobre, que são insolúveis neste meio. (Baccan et, al. 
1991); 
Propriedades dos cátions do subgrupo do Arsênio 
Arsênio – é um não-metal que se apresenta em três estados de oxidação nós seus 
compostos +3, +5 𝑒 − 3. Os estados de oxidação +3 𝑒 + 5 são ambos estáveis em 
condições ordinárias. Os grupos de hidroxila dos compostos de Arsênio (III) e (V) são 
ácidos, e por esta razão o Arsênio aparece como ânion nos seus compostos. 
Antimônio- as vezes chamado de semimetal, se apresenta em três estados de oxidação+3 
é o mais comum, sendo que o antimônio se apresenta nesta forma na maioria dos seus 
compostos. O hidróxido da forma de oxidação +3 é anfótero. Os sais do antimônio (III) 
hidrolisam com facilidade, sendo neste ponto semelhante ao bismuto (III). 
Estânio- aparece nos seus compostos nos estados de oxidação +2 𝑒 + 4, sendo neste 
aspecto semelhante ao chumbo. O Sn (OH)2 é anfótero como o 𝑃𝐵(𝑂𝐻)2, o óxido 
estânico, 𝑆𝑛𝑂2, e o ácido estânico hidratado apresentam caráter ácido. (Baccan et, al. 
1991); 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
2. OBJETIVOS 
2.1 Objetivos gerais 
• Identificar os cátions presentes na solução mãe 
• Identificações dos cátions por meio de reações específicas 
2.2 Objetivos específicos 
• Verificar a coloração dos precipitados 
• Observar a solubilidade dos cátions 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
3.1 Materiais 
− Bastão de vidro 
− Cadinho 
− Centrífuga 
− Chapa aquecedora 
− Conta gotas 
− Espátula 
− Indicador de pH 
− Papel alumínio 
− Tubo de ensaio 
 
 
3.2 Reagentes
− Acetato de amônio 3 mol/L 
− Ácido Acético 6 mol/L 
− Ácido clorídrico 6 mol/L e 2 
mol/L 
− Ácido nítrico 6 mol/L 
− Ácido oxálico 
− Água destilada 
− Água régia 
− Amônia 6 mol/L e 15 mol/L 
− Cloreto de amônio 6 mol/L 
− Cloreto de estanho 
− Cloreto de mercúrio 
− Cromato de potássio 0,5 mol/L 
− Ditionito de sódio 
− Estanito de sódio 
− Hidróxido de potássio 0,5 mol/L 
− Hidróxido de sódio 6 mol/L 
− Nitrato de amônio 0,2 mol/L 
− Nitrato de prata 0,2 mol/L 
− Peróxido de hidrogênio a 3% 
− Solução mãe (contém todos os 
cátions do grupo) 
− Sulfato de amônio 1 mol/L 
 
 
3.3 PARTE EXPERIMENTAL 
Subdivisão do Grupo IV 
Este grupo é subdivido em 2 grupos: Grupo IV A que contém os cátions de 𝐻𝑔2+, 
𝑃𝑏2+, 𝐵𝑖3+, 𝐶𝑢2+ e 𝐶𝑑2+ e o Grupo IV B que contém os cátions de 𝑆𝑏3+ , 𝐴𝑠3+ e 𝑆𝑛2+ 
Portanto em uma solução contendo todos os cátions do grupo IV (Baccan), foram 
adicionados ácido clorídrico e tioacetamida. a solução foi aquecida na chapa aquecedora 
e centrifugada, depois o precipitado de cor escura foi retirado e colocado em outro tubo 
de ensaio. Com o sobrenadante restante, foi refeito o mesmo processo para que pudesse 
trabalhar com a maior quantidade de precipitado possível. 
No sobrenadante da etapa passada foi adicionado 1 gota de amônia e 3 gotas de 
tioacetamida, foi aquecido na chapa aquecedora e centrifugado 
7 
 
O precipitado escuro foi lavado com 20 gotas de água e 1 gota de cloreto de amônio 
e levado a centrífuga. O sobrenadante foi descartado. Logo em seguida foi adicionado 
hidróxido de potássio, novamente aquecido na chapa e centrifugado. Separou-se o 
sobrenadante do precipitado colocando cada um em um tubo de ensaio. 
• Tubo (1) = sobrenadante Seção do Arsênio 
• Tubo (2) = precipitado Seção do Cobre 
No tubo de ensaio 2 foi adicionado 20 gotas de água e 1 gota de nitrato de amônio, 
levado a centrífuga e descartado o sobrenadante. 
 
Seção do arsênio 
 Ao trabalhar com tubo de ensaio 1, foi adicionado ácido clorídrico 2mol/L até 
acidificar e adicionado 2 gotas de tioacetamida. Foi aquecido brevemente e levado a 
centrífuga, e o sobrenadante foi descartado, sendo trabalhado apenas com o precipitado. 
Neste precipitado foram adicionadas 13 gotas de ácido clorídrico concentrado 12mol/L, 
aquecido por pouco tempo e centrifugado. O sobrenadante foi separado do precipitado 
colocando o sobrenadante em outro tubo de ensaio para continuar as identificações, 
deixando o antigo tubo apenas com o precipitado. Com isto ocorreu a subdivisão onde: 
• Tubo (1.1) = sobrenadante usado na identificação do antimônio e estanho 
• Tubo (1.2) = precipitado usado na identificação do arsênio 
 
Identificação do arsênio 
No precipitado [tubo (1.2)] foram adicionadas 5 gotas de ácido clorídrico e levado 
a centrífuga posteriormente, o precipitado foi separado do sobrenadante. No precipitado 
foi adicionado amônia 15mol/L, 2 gotas de peróxido de hidrogênio, aquecido e 
centrifugado. O precipitado foi descartado e utilizado apenas a solução. Na solução fora 
adicionadas 5 gotas de mistura magnesiana e depois centrifugado para ser utilizado 
apenas o precipitado. Neste precipitado foi adicionado 30 gotas de água, levado a 
centrífuga e descartado novamente a solução. No precipitado foi adicionado ácido acético 
e 5 gotas de nitrato de prata. 
Voltando ao sobrenadante tubo (1.1), o conteúdo deste foi transferido para o cadinho 
e evaporado até metade do seu volume, depois foi adicionado 20 gotas de água, em 
seguida utilizando um bastão de vidro misturou-se o conteúdo presente e foi dividido em 
dois tubos de ensaio, utilizando um conta gotas. 
• Tubo (1.1.1) 
• Tubo (1.1.2) 
 
Identificação do antimônio 
No tubo (1.1.1), foi adicionado 1 espátula de ácido oxálico e 3 gotas de 
tioacetamida, em seguida foi aquecido e centrifugado. 
8 
 
 
Identificação do estanho 
No tubo 1.1.2 foi adicionado um pedaço pequeno de alumínio e 10 gotas de ácido 
clorídrico 6 M, em seguida aquecido e centrifugado. Foi separado o precipitado da 
solução, e apenas com a solução foi trabalhado e nela foram adicionadas 3 gotas de cloreto 
de mercúrio e ocorreu a precipitação. 
Voltando ao Tubo 2 do início, colocou-se 10 gotas de ácido nítrico 6mol/L e em 
seguida foi aquecido formando um precipitado. Foi separado o sobrenadante do 
precipitado. 
• Tubo 2.1 = Precipitado 
• Tubo 2.2 = Sobrenadante 
 
Identificação do mercúrio 
Utilizando o tubo 2.1, foram adicionadas 10 gotas de água, levado para a 
centrífuga e em seguida descartando o sobrenadante. Depois de lavado foi adicionado 2 
gotas de água régia, levado para o aquecimento e centrifugado. O conteúdo do tubo de 
ensaio foi levado para o cadinho e evaporado. Em seguida foi adicionado 20 gotas de 
água e friccionado com um bastão de vidro. Depois foi devolvido o conteúdo do cadinho 
para o tubo de ensaio. 
No tubo de ensaio foi adicionado 1 espátula de cloreto de estanho, formando 
precipitado. 
 
Identificação do chumbo 
No tubo de ensaio 2.2 foi adicionado sulfato de amônio e levado ao cadinho e 
evaporado. Depois de evaporado foi adicionado 5 gotas de água, friccionado e em seguida 
foi transferido para o tubo de ensaio e centrifugado e foi visto a formação do precipitado. 
Foi separado o precipitado da solução. 
• Tubo 2.3 = solução 
Ainda no tubo 2.2, foi lavado o precipitado e descartado o sobrenadante da lavagem. 
Em seguida foi adicionado 5 gotas de acetato de amônia no precipitado, depois foi 
aquecido e centrifugado, formando outro precipitado. Foi separado novamente o 
sobrenadante do precipitado. 
• Tubo 2.2.1 = sobrenadante 
• Tubo 2.2.2 = precipitado 
No tubo de ensaio 2.2.1 foi adicionado 1 gota de ácido acético 6mol/L e 5 gotas de 
cromato de potássio formando precipitado. 
 
Identificação do bismuto 
9 
 
Voltando ao tubo 2.3, foi adicionado amônia 15 molar até alcalinizar e em seguida 
centrifugado. O precipitado foi separado, colocando novamente o sobrenadante em um 
outrotubo de ensaio. 
• Tubo 2.4 = solução 
No precipitado foi adicionado uma espátula de cloreto de estanho e 9 gotas de 
hidróxido de sódio, alterando a cor da solução. 
 
Identificação do cobre 
Ao trabalhar com o tubo 2.4, foi adicionado uma espátula de ditionito de sódio, 
aquecido e centrifugado, tendo feito formação do precipitado. 
Separou-se o sobrenadante do precipitado outra vez. 
• Tubo 2.5 = solução 
 
Identificação do cádmio 
No tubo 2.5 foi adicionado 4 gotas de ácido clorídrico e 3 gotas de tioacetamida, 
formando um precipitado. Em seguida foi levado para aquecimento e para centrífuga para 
melhor visualização do precipitado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Subdivisão 
Na solução mãe (Figura 1) após a adição de 𝐻𝐶𝑙 para acidificar foi colocada a 
tioacetamida (Equação 1) para que pudesse gerar sulfetos e com isso fossem precipitados. 
𝐶2𝐻5𝑁𝑆 + 𝐻2𝑂 → 𝐶2𝐻5𝑁𝑆 + 𝐻2𝑆Equação 1 
Figura 1: Solução mãe 
 
Fonte: Central da Química 
 
𝐴𝑠3+ + 𝐻2𝑆 → 𝐴𝑠2𝑆3Equação 2 
𝑆𝑏3+ + 𝐻2𝑆 → 𝑆𝑏2𝑆3Equação 3 
𝑆𝑛4+ + 𝐻2𝑆 → 𝑆𝑛2𝑆2Equação 4 
 𝐻𝑔2+ + 𝐻2𝑆 → 𝐻𝑔𝑆 Equação 5 Sulfetos precipitados com 
 𝑃𝑏2+ + 𝐻2𝑆 → 𝑃𝑏𝑆 Equação 6 adição de tioacetamida 
𝐶𝑢2+ + 𝐻2𝑆 → 𝐶𝑢𝑆Equação 7 
𝐵𝑖3+ + 𝐻2𝑆 → 𝐵𝑖2𝑆3Equação 8 
𝐶𝑑2+ + 𝐻2𝑆 → 𝐶𝑑𝑆Equação 9 
 
Após a adição destes componentes, aquecimento e centrifugação gerou um 
precipitado escuro (Figura 2) e nele estão os sulfetos insolúveis A tioacetamida é utilizada 
em lugar do gás sulfídrico. Ela sofre hidrólise liberando lentamente o gás sulfídrico no 
meio, este último reage com os cátions formando os sulfetos insolúveis. 
11 
 
Figura 2 sulfetos insolúveis 
 
Fonte: Central da Química 
A adição de amônia e tioacetamida no sobrenadante desta solução foi para 
confirmar se ainda havia cátions dispersos, logo se observou apenas um turvamento 
branco indicando que não havia. Em seguida, a adição de água e 𝑁𝐻4𝐶𝑙 serviu para lavar 
o precipitado 
Também foi adicionado 𝐾𝑂𝐻 pois os sulfetos do subgrupo do arsênio são solúveis 
na solução e os sulfetos do subgrupo do cobre são insolúveis nesta solução e esta diferença 
de comportamento é usada para separar os cátions do grupo do cobre dos cátions do grupo 
do arsênio. (BACCAN 1988) e como mostra as equações abaixo estes foram os únicos a 
solubilizar. 
𝐴𝑠2𝑆3 + 6𝑂𝐻
− → 𝐴𝑠𝑆3
3− + 𝐴𝑠𝑂3
3− + 𝐻2𝑂Equação 10 
𝑆𝑏2𝑆3 + 6𝑂𝐻
− → 𝑆𝑏𝑆3
3− + 𝑆𝑏𝑂3
3− + 𝐻2𝑂Equação 11 
2𝑆𝑛2𝑆3 + 𝑆
2− + 𝑂𝐻− → 𝑆𝑛3− + 𝑆𝑛𝑆2𝑂𝐻
−Equação 12 
 
Com isso formou-se uma solução com precipitado preto e sobrenadante amarelo 
(Figura 3) 
Figura 3 solução 
 
Fonte: Central da Química 
Esta solução foi separada em Tubo 1 com o sobrenadante que será usado na seção 
do Arsênio e tubo 2 com o precipitado que será usado na seção do cobre. 
12 
 
Seção do arsênio 
No sobrenadante (Tubo 1) após a adição de HCl que serve para reprecipitar os 
cátions de 𝐴𝑠, 𝑆𝑏, 𝑆𝑛 em forma de sulfetos e tioacetamida mais uma vez, gerou um 
precipitado amarelo contendo os três sulfetos 𝐴𝑠, 𝑆𝑏, 𝑆𝑛 (Figura 4) 
𝐴𝑠𝑆3
3− + 𝐴𝑠𝑂3
3− + 6𝐻+ → 3𝐻2𝑂 + 𝐴𝑠2𝑆3Equação 13 
𝑆𝑏𝑆3
3− + 𝑆𝑏𝑂3
3− + 6𝐻+ → 3𝐻2𝑂 + 𝑆𝑏2𝑆3Equação 14 
𝑆𝑛𝑆3− + 𝑆𝑛𝑆2𝑂𝐻
− + 3𝐻+ → 2𝑆𝑛𝑆2 + 𝐻2𝑂 + 𝐻2𝑆Equação 15 
 
Figura 4 Precipitado contendo 𝐴𝑠, 𝑆𝑏, 𝑆𝑛 
 
Fonte: Central da Química 
Esta solução foi separada em tubo 1.1 onde se encontrava o sobrenadante que foi 
usado na identificação do antimônio e estanho e em tubo 1.2 onde se encontrava o 
precipitado que foi usado na identificação do arsênio. 
É importante que a concentração de HCl seja alta do ácido, os sulfetos de chumbo, 
cádmio e estanho (II) serão incompletamente precipitados. Se a acidez for muito baixa, 
os sulfetos do grupo IIIA podem ser precipitados. 
 
 
Identificação do Arsênio 
A adição de HCl e amônia no tubo 1.2 serviu para solubilizar o sulfeto, o peroxido 
de hidrogênio foi usado, pois, em meio amoniacal, oxida 𝐴𝑠3+ ao íon arseniato 𝐴𝑠𝑂4
3+: 
Equação 16. 
𝐴𝑠2𝑆3 + 14𝐻2𝑂 + 12𝑁𝐻3 ↔ 2𝐴𝑠𝑂4
3− + 3𝑆𝑂4
2− + 12𝑁𝐻4
+ + 8𝐻2𝑂Equação 16 
O arseniato é, então, precipitado na forma de arseniato de amônio e magnésio, 
pela reação com a mistura magnesiana: Equação 17. 
𝑀𝑔2+ + 𝑁𝐻4
+ + 𝐴𝑠𝑂4
3+ + 6𝐻2𝑂 → 𝑀𝑔𝑁𝐻4𝐴𝑠𝑂4 ∗ 6𝐻2𝑂Equação 17 
13 
 
A adição de água foi para retirar os cloretos para que não houvesse precipitação 
de 𝐴𝑔𝐶𝑙 . Após a adição de 𝐴𝑔𝑁𝑂3 e ácido acético: 
2𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑀𝑔𝑁𝐻4𝐴𝑠𝑂4 ∗ 6𝐻2𝑂 → 𝑀𝑔
2+ + 𝑁𝐻4
+ + 𝐻2𝐴𝑠𝑂4
− + 2𝑂𝐴𝐶− + 6𝐻2𝑂 
Equação 18 
𝐻2𝐴𝑠𝑂4
− + 3𝐴𝑔+ → 𝐴𝑔2𝐴𝑠𝑂4 + 2𝐻
+Equação 19 
formou-se um precipitado formado por 𝐴𝑠 𝑒 𝐴𝑔 com cor marrom (Figura 5) 
Figura 5 Precipitado com As e Ag 
 
Fonte: Central da Química 
 
Identificação do Antimônio 
 Para que o antimônio fosse identificado foi pego o tubo de ensaio 1 e colocado no 
cadinho para evaporar metade do volume para que 𝐻2𝑆 formado fosse evacuado, com 
adição de água foi separado em dois tubos: 1.1.1 para antimônio e tubo 1.1.2 para estanho. 
Com a adição de ácido oxálico (Equação 20) e tioacetamida no tubo 1.1.1 o 
antimônio forma complexo com oxalato: 
𝑆𝑏𝐶𝑙4
− + 3𝐻2𝐶2𝑂4 ↔ 𝑆𝑏(𝐶2𝑂4)
3− + 4𝐶𝑙− + 6𝐻+Equação 20 
2 𝑆𝑏𝐶𝑙4
− + 3𝐻2𝑆 ↔ 𝑆𝑏2𝑆3 + 8𝐶𝑙 + 6𝐻
+Equação 21 
Na reação com a tioacetamida só o complexo de antimônio se desfaz precipitando 
o sulfeto de antimônio com cor característica laranja, que serve para identificar o 
antimônio 
14 
 
Figura 6 sulfeto de antimônio 
 
Fonte: Central da Química 
 
Identificação do estanho 
Com a adição de um pequeno pedaço de Al e HCl e com cloreto de mercúrio no 
tubo 1.1.2 apareceu um precitado cinza 
3𝑆𝑛2+ + 2𝐴𝑙 → 2𝐴𝑙3+ + 3𝑆𝑛Equação 22 
𝑆𝑛 + 2𝐻+ → 𝐻2 + 𝑆𝑛
2+Equação 23 
𝑆𝑛2+ + 2𝐻𝑔𝐶𝐿2 + 4𝐶𝑙
− → 2𝐻𝑔𝐶𝐿2 + 𝑆𝑛𝐶𝑙2
2−
Equação 24 
𝐻𝑔2𝐶𝑙2 + 𝑆𝑛
2+ + 4𝐶𝑙− → 2𝐻𝑔 + 𝑆𝑛𝐶𝑙6
2−
Equação 25 
Este precipitado cinza não é estanho e sim mercúrio, o estanho é identificado a 
partir de uma ação redutora de 𝑆𝑛2+ pra 𝐻𝑔2+, isso significa que se tiver mercúrio há 
estanho. 
Figura 7 mercúrio 
 
Fonte: Central da Química 
 
15 
 
Seção do cobre 
Esta seção utilizou o tubo de ensaio 2 e adicionado ácido nítrico. Segundo Baccan, a 
adição de ácido nítrico no precipitado foi somente para solubilizar os outros cátions e 
deixar como precipitado apenas o sulfeto de 𝐻𝑔 como mostra as reações abaixo. 
3𝐻𝑔𝑆 + 4𝑁𝑂3
− + 𝐻+ → 𝐻𝑔(𝑁𝑂3)2 + 2𝐻𝑔𝑆 + 2𝑁𝑂2 + 3𝑆 + 4𝐻2𝑂Equação 26 
3𝑃𝑏𝑆 + 2𝑁𝑂3
− + 𝐻+ → 3𝑃𝑏2+ + 3𝑆 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂Equação 27 
3𝐶𝑢𝑆 + 2𝑁𝑂3
− + 8𝐻+ → 3𝐶𝑢2+ + 3𝑆 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂Equação 28 
3𝐵𝑖𝑆 + 2𝑁𝑂3
− + 8𝐻+ → 2𝐵𝐼2+ + 3𝑆 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂Equação 29 
3𝐶𝑑𝑆 + 2𝑁𝑂3
− + 8𝐻+ → 3𝑃𝑏2+ + 3𝑆 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂Equação 30 
O precipitado e sobrenadante foram separados, em tubo 2.1 e 2.2 respectivamente. 
 
Identificação de Mercúrio 
Tubo 2.2 
O precipitado após ser lavado, foi adicionado água regia para que o mercúrio fosse 
solubilizado: 
3𝐻𝑔𝑆 + 4𝑁𝑂3
− + 12𝐶𝑙− + 8𝐻+ → 3𝐻𝑔𝐶𝑙4
2− + 2𝑁𝑂 + 3𝑆 + 4𝐻2𝑂Equação 31 
 
PRECIPITAÇÃO DO HG PELA ADIÇÃO DE SNCL2 
Na medida que se adicionou gradativamente uma solução de cloreto de estanho 
(II) a uma solução de 𝐻𝑔2+, inicialmente houve a formação de um precipitado branco de 
𝐻𝑔2𝐶𝑙2: 
3𝐻𝑔𝐶𝑙4
− + 𝑆𝑛2+ → 𝐻𝑔2𝐶𝑙4 + 𝑆𝑛𝐶𝑙4
2 𝑝𝑝𝑡 𝐵𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜Equação 32 
Porem também houve a precipitação de mercúrio: 
𝐻𝑔2𝐶𝑙2 + 𝑆𝑛
2+ → 2𝐻𝑔 + 𝑆𝑛𝐶𝑙4
2− 𝑝𝑝𝑡 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑜Equação 33 
Com isso foi possível ver um precipitado cinza (Figura 8), pois é a junção do 
cloreto de mercúrio que é um precipitado Branco e o Mercúrio que é um precipitado preto. 
16Figura 8 
 
Fonte: Central da Química 
 
Identificação do chumbo 
Tubo 2.2 
Com a adição de sulfato de chumbo: (Equação 34) 
𝑃𝑏2+ + 𝑆𝑂4
2− → 𝑃𝑏𝑆𝑂4 𝑝𝑝𝑡 𝐵𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜Equação 34 
E após colocar no cadinho, adicionar água e centrifugar foi possível ver o 
precipitado de sulfato de chumbo 
Figura 9 
 
Fonte: Central da Química 
A solução foi separada do precipitado e colocada em um tubo 2.3 
Neste precipitado do tubo 2.2 foi adicionado acetato de amônio que serve como agente 
solubilizante do chumbo. 
𝑃𝑏𝑆𝑂4 + 3𝑂𝐴𝐶
− → 𝑃𝑏(𝑂𝐴𝐶)3
− + 𝑆𝑂4
2−
Equação 35 
Esta solução foi separada em sobrenadante tubo 2.2.1 e precipitado 2.2.2 
 
17 
 
No tubo 2.2.1 onde estava o 𝑃𝑏𝑆𝑂4,ele foi dissolvido em acetato de amônio e a 
seguir tratado com cromato de potássio (Equação 36) para que assim possa haver a 
precipitação de cromato de chumbo que pode ser identificado como um precitado 
amarelado (Figura 10) 
𝑃𝑏(𝑂𝐴𝐶)3
− + 𝐶𝑟𝑂4
2− → 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 + 3𝑂𝐴𝐶
−Equação 36 
 
Figura 10 
 
Fonte: Central da Química 
 
Identificação do Cobre e Bismuto 
No tubo 2.3 foi adicionado amônia (Equação 37) e foi preciso usar o papel 
tornassol para ver se estava alcalino, imediatamente a solução ficou azul. 
𝐶𝑢2+ + 6𝑁𝐻3 + 2𝐻2𝑂 → [𝐶𝑢(𝑁𝐻3)4]
2+ + 2𝑁𝐻4
+ + 2𝑂𝐻−Equação 37 
Porém é possível observar alguns pontinhos brancos que é o bismuto que 
alcaliniza formando o hidróxido de bismuto 
𝐵𝑖3+ + 𝑁𝐻4𝑂𝐻 → 𝐵𝑖(𝑂𝐻)3 + 3𝑁𝐻4
+
Equação 38 
Foi necessário leva-lo para uma centrifuga para que pudesse sedimentar (Figura 
11) 
18 
 
Figura 
 
Fonte: Central da Química 
Esta solução foi separada em um tubo 2.4 que continha o sobrenadante 
Com a separação do bismuto foi adicionado Estanito de sódio no precipitado que 
permaneceu no tubo 2.3 para que a identificação do bismuto pudesse acontecer, ela 
baseia-se na redução a bismuto metálico, utilizando estanito como redutor: 
2𝐵𝑖(𝑂𝐻)3 + 3[𝑆𝑛(𝑂𝐻)4]
2− → 2𝐵𝑖 + 3[𝑆𝑛(𝑂𝐻)6]
2−Equação 39 
Com isso o bismuto foi identificado como precipitado preto (Imagem 12) 
Figura 11 
 
Fonte: Central da Química 
Para identificação do cobre foi adicionado ditionito de sódio no tubo 2.4, pois ele 
age como um forte agente redutor que reduzirá o cobre (II) a cobre metálico. 
[𝐶𝑢(𝑁𝐻3)4]
2+ + 𝑆2𝑂4
2− + 2𝐻2𝑂 → 𝐶𝑢 + 𝑆𝑂4
2− + 4𝑁𝐻4
+
Equação 40 
E nele foi identificado o cobre 
19 
 
Figura 12 
 
Fonte: Central da Química 
O sobrenadante desta solução foi colocado em tubo de ensaio 2.5 
 
Identificação do Cadmio 
Para que o cadmio seja identificado é necessário adicionar Ditionito de sódio no 
tubo 2.5 até que a fique incolor, pois, com isso garante que não há mais cobre presente 
na solução. 
Com adição de HCl e tioacetamida formou-se um precipitado amarelo 
𝐶𝑑2+ + 6𝑁𝐻3 + 2𝐻2𝑂 → [𝐶𝑑(𝑁𝐻3)4]
2+2𝑁𝐻4
+ + 2𝑂𝐻−Equação 41 
[𝐶𝑑(𝑁𝐻3)4]
2++𝐻2𝑆 → 𝐶𝑑𝑆 + 2𝑁𝐻3 + 2𝑁𝐻4
+ Equação 42 
 
Figura 13 
 
Fonte: Central da Química 
20 
 
A coloração do complexo de cobre deve desaparecer definitivamente a adição do 
ditionito. Uma vez descartado o cobre, é possível identificar o cádmio em solução 
precipitando o sal amarelo 𝐶𝑑𝑆. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
CONCLUSÃO 
A prática permitiu identificar os cátions do grupo IV através de reações de 
precipitação e de identificação, juntamente com observações a olho nu de mudanças de 
cores das misturas e formação de precipitados. Entretanto, vale ressaltar que na 
identificação do Estânio, houve a precipitação do Mercúrio, pois foi adicionado o cloreto 
de mercúrio que formou duas reações uma de mercúrio sólido e outra de cloreto de 
mercúrio formando uma coloração cinza. A prática contribuiu para o desenvolvimento de 
competências e habilidades sobre análise sistemática qualitativa, como da identificação e 
separação dos cátions do grupo IV. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
5. REFERENCIAS 
 
Baccan, N.; Aleixo, L. M.; Stein, E.; Godinho, O. E. S.; Introdução à semimicroanálise 
qualitativa, 7ª ed., Ed. UNICAMP: Campinas, 1997. 
 
QUIMICA, Central. Química Analítica - Análise do 3º Grupo de Cátions (Fe, Mn, Co, 
Ni, Cr, Al e Zn) Youtube, 17 maio. 2018. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=9-xBux_ZPrs&t=660 
 
DOS SANTOS, C. V. P.; Marcha Analítica de Cátions - Grupo IIB, O Mundo da 
Química (https://www.omundodaquimica.com.br/academica/cations_grupo2b), 
acessado em 6 de junho de 2021 
https://www.omundodaquimica.com.br/academica/cations_grupo2b