(Quim. Analítica Qualitativa Exp.) Relatório 04 - Identificação de íons Ca (+2) e Mg (+2) em solução

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Identificação de dois cátions presentes em amostra desconhecida
Larissa de Oliveira Augusto
Instituto de Química, UFRJ
27/09/2018
MÉTODOS
Em um tubo de ensaio contendo 5 gotas da amostra desconhecida, preparou-se um tampão
amoniacal composto por NH₄OH e NH₄Cl com sucessiva adição de solução de íons carbonato. O
preparo do tampão se dá adicionando NH₄Cl na amostra até sua total solubilização, com
posterior adição da base NH₄OH até o pH da amostra ficar alcalino, que é identificado pela
mudança de coloração de um papel de tornassol rosa para azul. Desse preparo, houve a
formação de um precipitado branco. O tubo de ensaio foi levado à centrífuga para ajudar na
decantação do precipitado e separá-lo do sobrenadante em tubos de ensaio diferentes.
Ao tubo de ensaio contendo o precipitado, adicionou-se ácido acético, até a total solubilização
do precipitado. Posteriormente, adicionou-se ânions oxalato na solução, resultando na
formação de precipitado branco.
Ao tubo de ensaio contendo o sobrenadante, foi adicionado 5 gotas de solução de NaOH,
formando um precipitado branco em primeira instância, seguido de 5 gotas de magneson, de
coloração violeta, resultando em um precipitado de coloração azul escuro.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os cátions do grupo IV têm como reagente o sal (NH₄)₂CO₃, que deve ser utilizado em meio
ligeiramente básico para favorecer o equilíbrio químico para a formação de ânions carbonato,
de acordo com a Reação 1 e, para essa condição, é necessário preparar o tampão básico
contendo NH₄OH e NH₄Cl. Os cátions desse grupo precipitam como sais de carbonato, todos
com coloração branca, de acordo com as reações a seguir.
Reação 1. Equilíbrio do ânion carbonato em solução aquosa
O ácido acético é capaz de solubilizar esses sais pois o ânion carbonato é decomposto por
ácidos e, com a solução tamponada, o pH desta não se tornará ácido devido a adição de ácido
acético. A decomposição do carbonato por ácido acético é representada na Reação 2.
Reação 2. Decomposição do ânion carbonato em presença de ácido acético
A formação de precipitado branco pela adição de solução de oxalato nessa fração da amostra
identificou o primeiro cátion da amostra como sendo o Ca²⁺, visto que é o único cátion do
grupo IV que precipita em presença de oxalato de acordo com a Reação 3.
Reação 3. Íons cálcio em presença de oxalato
Os cátions do grupo V não possuem um reagente em comum, necessitando de testes
específicos para definir sua presença ou ausência. A adição de NaOH ao sobrenadante da
amostra, resultando primeiramente em um precipitado branco, é um indício de que há cátions
Mg²⁺ na solução, de acordo com a Reação 4.
Reação 4. Cátions Mg²⁺ em presença de hidróxido de sódio
Para corroborar se de fato há magnésio na amostra, é necessário adicionar algumas gotas de
magneson² (Figura 1) à solução contendo o precipitado Mg(OH)₂.
Figura 1. Estrutura do magneson
O magneson é um corante de coloração violeta que ao ser adicionado ao precipitado Mg(OH)₂,
é adsorvido alterando a coloração do precipitado de violeta para azul escuro, indicando,
portanto, a presença de magnésio na amostra.
CONCLUSÃO
Deste relatório, conclui-se que os cátions presentes na amostra são Ca²⁺ e Mg²⁺.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
1. Vogel A. Química Analítica Qualitativa, Ed. Mestre Jou 1981
2. David R. Lide; CRC Handbook of Chemistry and Physics; 89th Ed 2009 página 3-395