A Análise Sistemática De Cátions

UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ - UVA

Curso de Licenciatura em Química

Disciplina: Química Analítica Experimental I

RELATÓRIO

ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 3° GRUPO

[pic 1]

José Cleiton Sousa Rodrigues

Sobral – CE

Fevereiro de 2019[pic 2]

Introdução

O grupo III é constituído pelos íons metálicos Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Zn2+, Ni2+, Co2+ e Mn2+, estes cátions têm com característica principal a formação de sulfetos insolúveis, precipitados com sulfeto de amônio na presença de apenas amônia ou cloreto amônio. Os metais deste grupo não são precipitados pelos reagentes dos grupos I e II mas todos são precipitados pelo gás sulfídrico na presença do cloreto de amônio, a partir de soluções tornadas alcalinas pela amônia. E devido esse elementos apresentarem mais de um tipo de elementos precipitantes e que eles são divididos em dois subgrupos: o grupo do ferro, formado pelo ferro alumínio e cromo ou grupo III.A e grupo do zinco formado pelo cobalto, manganês e zinco ou grupo III.B.

Cobalto: O cobalto forma compostos no estado de oxidação +2 (cobaltoso) e +3 (cobáltico). No estado +2 ele forma sais simples estáveis e no estado +3 forma sais complexos estáveis. Seus sais são coloridos, sendo que os cobaltosos são de cor avermelhado ou azul, dependendo do grau de hidratação e de outros fatores. Os íons complexos cobálticos apresentam uma grande variedade de cor.

Níquel: O níquel forma compostos em diversos estados de oxidação, mas os seus compostos mais comuns ocorrem no estado +2 (niqueloso). Os sais hidratados de níquel são de cor verde.

Manganês: O manganês forma compostos nos estados de oxidação +2, +3, +4, +6 e +7, sendo mais comuns os estados +2, +4 e +7. Os compostos de manganês no estado +7 (permanganatos) são fortes agentes oxidantes e coloridos. Os compostos de manganês no estado +2 (manganosos) são agentes redutores.

Crômio: O crômio forma compostos nos estados de oxidação +2, +3 e +6; os estados +3 e +6 são os compostos mais importantes. Compostos de crômio +6 (cromatos e dicromatos), são fortes agentes oxidantes. O hidróxido de crômio +3 (hidróxido crômico) é anfótero. Os compostos de crômio +2 (compostos cromosos) são fortes agentes redutores. Todos os sais de crômio são coloridos.

Alumínio: O alumínio forma compostos somente no estado de oxidação +3. Seu hidróxido é anfótero, sendo uma substância gelatinosa de cor branca possuidora de um grande poder de adsorção. Soluções contendo o íon Al3+ são incolores.

Zinco: O zinco forma compostos somente no estado de oxidação +2. Seu hidróxido, como os de Cr3+ e Al3+, é anfótero. O zinco, como o cádmio, pertence ao grupo 2B da tabela periódica, e forma com amônia o íon complexo Zn(NH3)42+.

O Ferro, Alumínio e Cromo, frequentemente acompanhados de um pouco de manganês também são precipitados com hidróxidos pela solução de amônia na presença de cloreto de amônia, em quanto os outros metais do grupo permeassem em solução e podem ser precipitados como sulfetos pelo gás sulfídrico. Segundo VOGEL (1981).

A maioria dos cátions pertencentes ao grupo III são metais de transição, com exceção do alumínio, e por tanto podem apresentara mais de um estado de oxidação.

Para assegurar uma separação adequada dos cátions do grupo III, quando se faz a análise de uma amostra desconhecida, deve-se evitar a precipitação de cátions do grupo II (Mg2+, Ca2+, Ba2+ e Sr2+). Destes íons somente o Mg2+ pode precipitar como hidróxido em presença de NH4OH, mas o NH4Cl impede essa precipitação: a alta concentração de íons NH4+, devido ao efeito de íon comum, reduz a concentração de íons OH- de tal modo que o KSO do Mg(OH)2 não seja atingido.

O ferro forma duas importantes séries de sais, são os sais de ferro (II) ou ferroso, que são derivados do oxido de ferro (II), FeO. Em solução contêm o cátion Fe2+ e normalmente possuem uma coloração verde clara, complexos por associação de íons e complexos quelatos, intensamente coloridos são também comuns. O outro sal em questão é o de ferro (III) ou férrico, são derivados de ferro (III), Fe2O3. eles são mais estáveis que os sais de ferro (II). Em suas soluções estão presentes os cátions d Fe3+, de coloração amarelo claro, se a solução contiver cloretos, a coloração torna-se mais forte. Agentes redutores convertem o ferro (III) a ferro (II). Em conformidade com VOGEL (1981).

Objetivo

Separar e identificar experimentalmente a presença dos cátions Fe3+, Cr3+, Al3+ e Ni2+ da amostra que contém cátions do grupo III, envolvendo conceitos de reações de precipitações ácidas e bases.

Materiais

• Tubos de ensaios
• Bastão de vidro
• Conta-gotas
• Papel de medir pH
• Centrifuga
• Estante para tubos de ensaio
• Pinça de madeira
• Banho-maria
• Pisseta

Reagentes

• Amostra (Fe3+, Cr3+, Al3+ e Ni2+ )
• Ácido Clorídrico - HCl - 6M
• Amônia - NH3 - 6M
• Hidróxido de Sódio - NaOH
• Água destilada
• Tiocianato de amônia  NH4SCN
• Ácido Acético – CH3COOH
• Nitrato de chumbo – Pb(NO3)2
• Cloreto de amônio NH4Cl
• Dimetilglioxima - SMG
• Peroxido de hidrogênio – H2O2 3%

Procedimento Experimental

Parte I

Pegou-se 20 gotas da Amostra (Fe3+, Cr3+, Al3+ e Ni2+) com o auxilio de um conta-gotas e transferiu-se para um tubo de ensaio. Adicionou-se na amostra 10 gotas de HCl 6M e em seguida amônia NH3 6M, agitação até pH alcalino, onde a alcalinidade comparou-se com o papel em pH, levou-se para centrifugar. Separou-se o precipitado 1 da solução 1.