separação de cátions grupo IV

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Questão 1: Em que reações se baseia a separação dos cátions do grupo IV ? 
Se baseia nas reações sulfetos em meio ácido. 
Uma solução de tioacetamida é usada para precipitar os sulfetos ao invés de borbulhar o gás 
H2S diretamente na solução amostra. O H2S é produzido pela hidrólise da tioacetamida por meio 
ácido (<7) nesse caso: 
 
Logo a formação de precipitação do grupo será: 
Subgrupo IIA Subgrupo IIB 
Hg2+ + H2S → HgS + 2H+ 
Pb2+ + H2S → PbS + 2H+ 
Cd2+ + H2S → CdS + 2H+ 
Cu2+ + H2S → CuS + 2H+ 
2Bi3+ + 3H2S → Bi2S3 + 6H+ 
2As3+ + 3H2S → As2S3 + 6H+ (As III) 
2Sb3+ + 3H2S → Sb2S3 + 6H+ (Sb III) 
2Sb5+ + 5H2S → Sb2S5 + 10H+ (Sb V) 
Sn2+ + H2S → SnS + 2H+ (Sn II) 
Sn4+ + 2H2S → SnS2 + 4H+ (Sn IV) 
 
Esta divisão se baseia na solubilidade dos sulfetos precipitados em polissulfeto de amônio, os 
sulfetos do subgrupo IIA são insolúveis enquanto que os sulfetos do subgrupo IIB são solúveis 
pela formação de tiossais. 
 
Questão 2: Por que os cátions do Grupo IV precipita em HNO3 diluído (0, 3 mol ·L −1 ) e os 
cátions do Grupo III não precipitam? O que aconteceria se a concentração de HNO3 fosse 
maior? 
Em solução junto com o NO3- eles oxidam o S2- a S0, diminuindo a concentração de S2-. Caso a 
concentração fosse maior, os cátions do grupo IV iriam se dissolver. 
 
Questão 3: Como distinguir as seguintes misturas se as mesmas estão num único recipiente? 
a) HgS e CuS. 
Sabendo-se que as duas tem seu precipitado preto (CuS e HgS), deve-se lavar com água destilada 
quente, centrifugar e abandonar a água da lavagem. A esse precipitado limpo deve-se adicionar 
gotas de HNO3 3N até cobrir o precipitado, aquecer em banho-maria e centrifugar. Se o 
precipitado continuar preto significa que há presença de Hg2+, o Cu2+ ficará no sobrenadante. 
 
b) PbSO4 e BaSO4 
O chumbo é separado precipitando-o como sulfato de chumbo branco, insolúvel, por meio de 
ácido sulfúrico ou outra espécie que contenha o íon sulfato solúvel como o (NH4)2SO4 
em solução aquosa. 
Pb2+(aq) + SO42-(aq) PbSO4(s) 
O precipitado de sulfato de chumbo é bastante solúvel em ácido nítrico: 
PbSO4(s) + H+ Pb2+(aq) + HSO4-(aq) K = 1,2.10-6 
Por esta razão, o ácido nítrico é removido por evaporação e decomposição térmica antes da 
execução do teste para o chumbo. 
4HNO3 4NO2(g) + O2(g) + 2H2O 
A completa remoção do ácido nítrico é assinalada pelo aparecimento de abundantes fumos 
brancos de SO3, resultante da decomposição térmica do H2SO4, que se dá a 340 °C: 
H2SO4(l) SO3(g) + H2O(g) 
O sulfato de chumbo que se forma durante esta evaporação fica, muitas vezes, 
contaminado com pequenas quantidades de sulfato de bismuto e sulfato de cobre. O 
sulfato de chumbo, dissolve-se em NH4CH3COO 3 mol/L, a quente, formando o íon complexo 
tetracetatoplumbato (II). 
PbSO4(s) + 4CH3COO-(aq) Pb(CH3COO)42-(aq) + SO42-(aq) 
O chumbo é finalmente identificado precipitando-o como cromato de chumbo, amarelo: 
Pb(CH3COO)42-(aq) + CrO42-(aq) PbCrO4(s) + 4CH3COO-(aq). 
 
 
O sulfato de bário é muito insolúvel. A solução amostra é tratada com (NH4)2SO4: 
Ba2+(aq) + SO42-(aq) BaSO4(s) 
Parte do sulfato de bário precipitado é então convertido em BaCO3, branco, ao tratar o 
BaSO4 com solução saturada de Na2CO3 a quente, numa reação denominada de transposição: 
BaSO4(s) + CO32-(aq) BaCO3(s) + SO42-(aq) 
A identificação do íon bário envolve a dissolução do BaCO3 em ácido acético, e precipitação 
deste íon como cromato de bário, amarelo-pálido. 
BaCO3(s) + 2CH3COOH(aq) Ba2+(aq) + 2CH3COO-(aq) + CO2(g) + H2O(l) 
Ba2+(aq) + CrO42-(aq) BaCrO4(s) 
O íon bário é identificado dissolvendo-se o BaCrO4(s) em ácido clorídrico. Forma-se BaCl2, que 
dá uma coloração amarelo-esverdeada no teste da chama.