Relatório - Terceiro Grupo de Cátions

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
DISCIPLINA – QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 
DISCENTE – LUÍS HENRIQUE BARBOSA SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO – TERCEIRO GRUPO DE CÁTIONS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINA GRANDE 
2021 
RELATÓRIO 
 
1º) Seguindo o roteiro das páginas 17 e 18 da nossa apostila, apresente todas as 
reações químicas envolvidas nesse experimento para os cátions Fe
3+
, Al
3+
 e Cr
3+
. 
São formados por íons de metais que acabam sendo precipitados como sulfetos ou 
hidróxidos em uma solução de sulfeto tamponada com NH3 ou NH4
+
. Esses cátions 
pertencem ao Grupo III, também chamado de grupo do sulfeto de amônio. Podemos ter 
que o Ferro (Fe), se olhar na tabela periódica dos elementos, podemos observar que o 
mesmo trata-se de um metal de transição, apresentam-se como íons (Fe
2+
 e Fe
3+
) 
coloridos e tende a formar complexos. 
O alumínio não é um metal de transição, mas o seu íon (Al
3+
) possui muitas 
propriedades que se assemelham com o íon Cromo e Ferro. Temos que para o Grupo III 
o seu reagente precipitante é o íon sulfeto. A precipitação é feita da seguinte forma: 
 Adiciona-se uma solução de sulfeto a uma solução tamponada com NH3 ou NH4
+
, 
contendo os íons do grupo. 
 
 Deve-se tomar cuidado para que não haja a precipitação dos hidróxidos dos metais 
do Grupo IV, sendo feito pela adição de NH4Cl, que impede o aumento da 
concentração dos íons hidroxila. 
Abaixo se apresenta uma pequena tabela que relaciona os valores de Ks dos hidróxidos 
e sulfetos dos cátions do Grupo III. 
CONSTANTE DE SOLUBILIDADE DOS HIDRÓXIDOS E SULFETOS (GRUPO III) 
HIDRÓXIDOS COR Ks SULFETOS (COR) Ks 
Fe(OH)3 Marrom 4,0 x 10
-38 FeS (Preto) 6,3 x 10
-18 
Al(OH)3 Branca 1,3 x 10
-33 Al2S3(incolor) 2,0 x 10
-7 
Cr(OH)3 Verde Cinzento 6,3 x 10
-31 x x 
MnO(OH)2 Branca/Marrom 1,9 x 10
-13 MnS (Rosa) 2,5 x 10
-10 
Ni(OH)2 Verde 2,0 x 10
-15 NiS (Preto) 3,2 x 10
-19 
Co(OH)2 Rosa 1,6 x 10
-15 CoS (Preto) 4,0 x 10
-21 
Zn(OH)2 Branca 1,2 x 10
-17 ZnS (Branca) 1,6 x 10
-24 
 
Agora partimos para as reações envolvidas em cada um dos íons citados (Fe
3+,
 Cr
3+
 e 
Al
3+
): 
 
 Fe3+ (Ferro) 
 
 REAÇÃO COM NaOH: Fe3+ + 3 OH-  Fe(OH)3(s) 
 
 REAÇÃO COM NH3: Fe
3+
 + 3 NH3 + 3 H2O  Fe(OH)3 + 3 NH4
+ 
 
 REAÇÃO COM TIOCINATO: Fe
3+
 + SCN
-
  Fe(SCN)
2+
 
 
 
 REAÇÃO COM FERROCIANETO: K+ Fe
3+
 + [Fe(CN)6]
4-
  
KFe[Fe(CN)6](s) 
 
 
 Al3+ (Alumínio) 
 
 
 REAÇÃO COM NaOH: Al
3+
 + 3 OH
- 
  Al(OH)3(s) 
 
Al(OH)3(s) + OH
- 
 [Al(OH)4]
- 
 
 
 REAÇÃO COM NH3: Al
3+
 + 3 NH3 + 3 H2O  Al(OH)3(s) + 3 NH4
+
 
 
 Cr3+ (Cromo) 
 
 REAÇÃO COM NaOH: Cr3+ + 3 OH-  Cr(OH)3(s) 
Cr(OH)3(s) + OH
- 
  [Cr(OH)4]
- 
 
 REAÇÃO COM NH3: Cr
3+
 + 3 NH3 + 3 H2O  Cr(OH)3(s) + 3 
NH4
+
 
Cr(OH)3(s) + 6 NH3  [Cr(NH3)6]
3+
 + 3 OH
-
 
 
2[Cr(OH)4]
- 
 + 3 H2O2 + 2 OH
- 
  2 CrO4
2-
 + 8 H2O 
 
2º) Explique a divisão dos cátions em 5 grupos, proposta por Voguel. Faça um 
diagrama para auxiliar a sua explicação. 
Para Voguel os cátions classificam-se em 5 grupos, tomando como base sua 
peculiaridade a determinados reagentes. Sendo assim, é possível tirar conclusões sobre a 
presença ou ausência de grupos de cátions e também separar tais conjuntos para uma 
posterior análise. Os reagentes utilizados para a classificação dos cátions são: ácido 
clorídrico, sulfídrico, sulfeto de amônio e o carbonato de amônio, baseando-se no modo 
como eles reagem com a formação ou não de precipitados. Podemos definir da seguinte 
forma: 
A classificação dos íons mais comuns é baseada nas diferenças de solubilidade de 
seus cloretos, sulfetos e carbonatos. 
 Grupo I – formam precipitados com o ácido clorídrico diluído. 
 
 Grupo II – não reagem com ácido clorídrico, mas formam precipitados com ácido 
sulfídrico em meio ácido mineral diluído. 
 
 Grupo III – não reagem com ácido clorídrico nem com ácido sulfídrico em meio 
ácido mineral diluído. 
 
 Grupo IV – os cátions desse grupo não reagem nem com os reagentes do grupo I, II 
ou III. Formam precipitados com carbonato de amônio na presença de cloreto de 
amônio em meio neutro ou levemente ácido. 
 
 Grupo V – não reagem com nenhum dos reagentes dos grupos anteriores. 
 
Grupo I (HCl) 
Grupo III (não 
reage com ácido 
clorídrico nem 
ácido sulfídrico) 
Grupo IV 
(Carbonato de 
amônio) 
Grupo V 
(não reage com 
nenhum dos 
anteriores) 
Grupo II (ácido 
sulfídrico)