Química Analítica Qualitativa

1. Reação com NaOH

Temos as seguintes reações com os cátions fornecidos:

Figura 1: reações com NaOH

Nos casos de CO²+ e Ni²+ há inicialmente a formação de sais básicos. O íon Co²+ é precipitado como um sal básico de cor azul que sob aquecimento em excesso de hidróxido de sódio é convertido à Co(OH)2, de cor rosa. Por sua vez, o Co(OH)2, exposto ao ar se oxida lentamente a Co(OH)3, de cor marrom escura, havendo então nova mudança de cor. Quanto ao Ni²+, em soluções fortemente alcalinas forma um precipitado gelatinoso de Ni(OH)2, que não se oxida em contato com o ar.

No caso do Mn²+ também ocorre mudança de cor com o tempo, devido a oxidação à MnO(OH)2 ou MnO2 e H2O:

Figura 2: reacão com Mn²+

O Mn(OH)2 de cor branca passa a Mn(OH)3 de cor marrom.

O hidróxido de Fe³+ é de cor marrom avermelhado, o de Cr³+ é de cor verde acinzentado e os hidróxido de Zn²+ e Al³+ são de cor branca.

Continuar adicionando NaOH aos precipitados até se observar a dissolução dos mesmos.

Figura 3: reações com Cr³+, Al³+ e Zn²+

No caso do Cr³+, o Cr(OH)3 formado passa a cromito, Cr(OH)4- (ou CrO²-). Ao aquecer a solução e observar a precipitação do Cr(OH)3, verde acinzentado.

Figura 4: reação do CrO2-

2. Reação com NH3

Depois de preparados os tubos de ensaios com os reagentes devem-se observar a coloração dos precipitados formados.

Figura 5: reação dos cátions

Adicionar NH3 e observar os casos em que há dissolução dos precipitados, no excesso deste reagente:

Figura 6: reações com NH3

No caso do Cr³+ o precipitado Cr(OH)3 formado é parcialmente solúvel no excesso de NH3 dando uma solução violeta ou rosada, devido a formação de amim-complexos de crômio.

3. Reação com NH4OH e presença de NH4Cl

Em tais condições deverão precipitar apenas os cátions Fe³+, Al³+, Cr³+. Comparando os resultados com os obtidos em mesma situação os íons Ni²+, Mn²+, Co²+ e Zn²+.

Os resultados obtidos nas reações dos cátions do grupo III e do grupo II com NH3 em presença de NH4Cl, são decorrentes dos diferentes valores do produto de solubilidade dos hidróxidos formados (considerando o efeito do íon comum NH+) e também devido a formação de amim-complexos. No procedimento de separação estes fatos serão usados para separar Al³+, Cr³+ e Fe³+ de Ni²+, Mn²+, Co²+ e Zn²+ e cátions do grupo II, se os mesmos estiverem presentes.

Ensaios com reagentes específicos (reações de identificação)

1. Fe³+ (Ferro)

• Tiocianato de Amônio (NH4SCN):

Observar a forte coloração vermelha:

Figura 7: reação com Fe³+

Traços de ferro podem ser introduzidos como impurezas durante a preparação dos compostos usados na análise (tanto na amostra desconhecida quanto nos próprios reagentes). Por isso, deve-se saber distinguir uma coloração fraca da coloração forte, que é o nosso foco.

Essa reação é um teste altamente sensível para indicar a presença de Fe³+ e outros cátions, incluindo Fe²+, não interferem. O teste é feito usualmente em meio um pouco ácido, onde a hidrolise de Fe³+ é minimizada. Para usar esta reação para identificar o Fe²+, basta oxidá-lo a Fe³+, através da água oxigenada.

2. Al3+ (Alumínio)

A presença de Al³+ pode ser confirmada somente pela formação do precipitado gelatinoso, Al(OH)3, solúvel em excesso de NaOH, que se precipita com adição lenta de HCl ou HNO3.

Pelo fato do Al(OH)3 ser um precipitado gelatinoso, finalmente dividido. Sua presença quando suspenso em solução não é fácil de detectar. Centrifugando-se, porém, ele irá aparecer no fundo do tubo de ensaio como um precipitado esbranquiçado, opaco e com aspecto de geleia.

3. Cr3+ (Cromo)

• Reação com H2O2/NaOH quente

A solução se torna amarela devido a formação de CrO²4-:

Figura 8: reação com Cr³+

4. Zn²+

• Reação com Ferrocianeto de Potássio

A reação de Zn²+ com solução de K4[Fe(CN)]6 produz um precipitado amarelo/esbranquiçado, K2Zn3[Fe(CN)6]2.

5. Mn2+ (Manganês)

• Oxidação a Permanganato com PbO2/HNO3

Deve-se