ANALITICA

REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO I (Ag+ Hg22+ Pb2+)

O grupo do ácido clorídrico

Propriedade dos íons: Os íons deste grupo são precipitados na forma de cloretos insolúveis, através da adição de pequeno excesso de HCl. Embora estes íons (cátions) se assemelham quanto à formação de cloretos insolúveis, em outras reações estes íons reagem de maneira diferenciada, o que possibilita a separação destes e a identificação de cada íon, através de suas características mais específicas.

O cloreto de Pb é o mais solúvel dentre os 3 cloretos que se formam, devido a isto os íons Pb2+ nunca são completamente precipitados na forma de PbCl2, quando se adiciona solução diluída de HCl. Os íons Pb restantes na solução são quantitativa precipitados com H2S em meio ácido mineral, junto com cátions do 2º grupo.

Os íons Ag+ e Pb2+ possuem configurações eletrônicas estáveis, que não sofrem excitação pela radiação de baixa enegia da luz visível do espectro electromagnético. Estes íons, e seus compostos como o AgCl e o Pb(NO3)2 são, em razão disto, incolores.

Os dois íons , mercúrio (I) e mercúrio (II): Hg22+ e Hg2+, apresentam comportamento diferentes em relação aos reagentes usados em análise qualitativa. Devido a isto o mercúrio (I) pertence ao 1º grupo de cátions e o mercúrio (II) pertence ao 2º grupo de cátions.

O íon monoatômico mercúrio (I) (Hg+), se existisse, deveria apresentar 1 elétron de valência. O “s” desemparelhado. Um íon mais estável é obtido emparelhando-se os elétrons de valência de dois destes íons, resultando em +Hg:Hg+ ou Hg22+. Está configuração eletrônica corresponde a 1 íon incolor e a compostos incolores como Hg2Cl2.

Precipitação do grupo: A reação seletiva que caracteriza os cátions do 1º grupo é a precipitação de cloretos dos respectivos cátions mediante a adição de um pequeno excesso de ácido clorídrico. Deve-se utilizar HCl para fornecimento não apenas dos íons cloretos, mas também porque necessita-se íons H+ em concentração suficiente para a precipitação dos oxicloretos de bismuto (III) e antimônio (III):

Bi3+ + Cl- + H2O ↔ BiOCl (s) + 2H+

Um pequeno excesso de HCl é desejável para que a precipitação dos cloretos de Pb, Ag e Hg seja a mais completa possível, proporcionando, assim, que a concentração destes íons que permanecerá em solução seja a menor possível.

Um grande excesso de HCl deve ser evitado para que a formação de cloro-complexos não reduza a concentração dos íons Pb, Ag, Hg de tal maneira, que a precipitação dos  cloretos seja incompleta ou até nunca ocorra.

Elemento	Nº atômico	Íon	Conf. Eletrônica	Raio iônico	Carga/raio
Ag	47	Ag+		1,26	0,79
Hg	80			1,31	0,75
Pb	82			1,21	1,65

  Os cátions deste grupo formam precipitados com a adição de ácido clorídrico diluído, ou seja, formam-se os cloretos de mercúrio (I), chumbo e prata.

CHUMBO Pb2+

1.  Com o íon cloreto precipita o cloreto de chumbo branco:

Transferir pequena quantidade do precipitado (pp) para outros 3 tubos (não há problema  que reste pp no 1º tubo):

1.  o pp é solúvel em água fria (colocar bastante água fria e agitar);
2.  o pp é muito mais solúvel em água quente;
3.  o pp é solúvel em excesso de reativo formando o íon PbCl3;

1.  O íon hidroxila precipita o hidróxido de chumbo branco:

O pp é solúvel em excesso de reativo formando [Pb(OH)4]2-. Por adição de H2O2 à esta solução se obtém o pp preto de PbO2 (inicialmente anel pardo passando a preto).

1.  O íon cromato precipita cromato de chumbo amarelo:

Transferir pequena quantidade do pp para outros 2 tubos (não há problema  que reste pp no 1º tubo):

1.  o pp é solúvel em ácido nítrico (HNO3): 2 PbCrO4↓ + 2 H+ → 2 Pb2+ + Cr2O72- + 2 H2O
2. o pp é solúvel em hidróxido de sódio (NaOH): PbCrO4↓ + 4 OH- → [Pb(OH)4]2- + CrO42-

Por adição de ácido acético (CH3COOH) reprecipita PbCrO4 amarelo

1. O íon iodeto precipita iodeto de chumbo amarelo:

Transferir pequena quantidade de pp para outros 2 tubos (não há problema que reste no 1º tubo:

1.  o pp é solúvel em NaOH
2.  o pp é solúvel em HNO3

1.  O hidróxido de amônio precipita Pb(OH)2 branco:

Transferir pequena quantidade de pp para outros 2 tubos (não há problema que reste no 1º tubo):

1.  o pp é solúvel em NaOH
2.  o pp é solúvel em HNO3
3.  o pp é insolúvel em excesso de reativo (hidróxido de amôneo)

1.  O íon carbonato precipita PbCO3 branco. Há desprendimento de CO2.

O pp é solúvel em HNO3 e CH3COOH diluído.

PRATA Ag+

Reagente: Nitrato de Prata

1. Com o íon cloreto precipita o cloreto de prata (AgCl) branco:

1.  O precipitado (pp) é solúvel em hidróxido de amônio diluído;
2.  O pp é solúvel em excesso de reativo (_________).

1.  Com o íon hidroxila precipita o óxido de prata marrom:

Transferir pequena quantidade do pp para outros 3 tubos:

1.  O pp é insolúvel em excesso de reativo _________;
2.  O pp é solúvel em NH4OH;
3.  O pp é solúvel em HNO3.

1.  O íon cromato precipita o cromato de prata vermelho:

Transferir pequena quantidade do pp para outros 2 tubos

1.  O pp é solúvel em ácido nítrco diluído: 2 Ag2CrO4↓ + 2 H+ → Ag+ + Cr2O72- + H2O
2.  O pp é solúvel em hidróxido de amônio: Ag2CrO4↓ + 4 OH- → 2 [Ag(NH3)2]+ CrO42-

1.  O íon iodeto precipita iodeto de prata amarelo esverdeado:

Transferir pequena quantidade do pp para outros 2 tubos:

1.  O pp é insolúvel em hidróxido de amônio diluído;
2.  O pp é solúvel em tiosulfato de sódio.

1.  O hidróxido de amônio precipita óxido de prata marrom:

Transferir pequena quantidade do pp para outro tubo: