DENTIFICAÇÃO DE CÁTIONS DO GRUPO IV

Disciplina Química Analítica 1

IDENTIFICAÇÃO DE CÁTIONS DO GRUPO IV

FORTALEZA

Índice

Pág.

Fundamentação teórica 03

Objetivos 05

Materiais utilizados 05

Procedimento Experimental 05

Resultados Obtidos 05

Conclusão 09

Bibliografia 10

Anexos 11

Fundamentação Teórica:

A química analítica é a ciência que estuda a teoria e os princípios dos métodos de analises químicas que nos permitem determinar a composição da substancia ou da mistura. Pode ser dividida em química Quantitativa, a que estabelece a proporção entre os elementos e os íons, usando para isso a massa e o volume exato das substancias através das técnicas de gravimétrica e volumetria. E a química qualitativa que identifica os elemento ou íons de uma substancia. (Alexeev, Vladimir, 1982)

A análise qualitativa pode ser feita de duas maneiras. A primeira maneira é por via seca, onde o material, no estado solido, a ser analisado, em sua maioria um crista, é aquecido através de uma fonte de calor (Bico de Bunsen) e pelo Postulado de Bohr, seu elétrons são excitados liberando assim luz, a coloração de cada luz é única de cada cátion. Outra maneira é a por via úmida onde as reações químicas ocorrem entre íons em solução, isto é, em solução aquosa. A identificação e a confirmação de íons (cátions e anions) são melhor quando realizado em via úmida Na análise de substâncias inorgânicas quase sempre se utiliza soluções aquosas de sais, ácidos ou bases. Esses eletrólitos, que são soluções que permitem a passagem da corrente elétrica devido à presença de íons livres na mesma, ao se ionizarem deixando íons livres na solução permitem a identificação dos mesmos. (Alexeev, Vladimir, 1982).

O termo íon complexo é muito difícil de definir. Inicialmente ele foi definido como um íon composto de dois ou mais átomos. Porem nos dias de hoje se observou que tal definição era muito ampla, assim se emprega que um íon complexo significa um agregado formado quando um íon metálico se liga a vários outros íons e moléculas que se aglomeram ao seu redor. (Russell, 1929).

Os cátions deste grupo não reagem nem com reagentes do grupo I, nem do II, nem do III. Eles formam precipitados com carbonato de amônio na presença de cloreto de amônio em meio neutro ou levemente ácido. Os cátions deste grupo são: cálcio (Ca2+), estrôncio (Sr2+) e bário (Ba2+).

O reagente geral (NH4)2CO3, apresenta reação alcalina devido à hidrólise:

(CO3)2- + H2O == HCO3- + OH-

A solução de carbonato de amônio é uma mistura de quantidades mais ou menos equivalentes de NH4OH e NH4HCO3, ou seja, apresenta-se como solução tampão pH 9,2.

Para este valor de pH ocorre a precipitação praticamente completa dos carbonatos dos metais

do GIV. Se:

a)pH<9,2 a precipitação será incompleta

b)pH>9,2 ocorre a precipitação parcial do Mg2+

A reação característica pode ser generalizada:

Me2+ + (HCO3)- + NH4OH == MeCO3 + (NH4+) + H2O

Uma vez que há consumo de NH4OH e acumulação de NH4+, então ocorre diminuição do pH da solução. Ou seja, a solução tampão gerada pela solução de (NH4)2CO3 não possui capacidade tampão suficiente. Para aumentar a capacidade tampão é adicionada amônia e cloreto de amônio antes de adição do (NH4)2CO3. A amônia neutraliza os ácidos livres, mas o meio obtido é tão fortemente básico que o Mg2+ pode precipitar. A adição de NH4Cl baixa o pH até o valor requerido.

O carbonato de amônio comercial contém carbamato, que diminui a concentração de carbonato na solução. Essa situação é contornada pelo aquecimento da solução a 80ºC, o que desloca o equilíbrio no sentido da formação de maior quantidade de carbonato:

(NH4)2CO3 == NH2COONH4 + H2O

É possível resumir que a separação desse grupo deve ser feita em presença de amônia e cloreto de amônio numa solução aquecida a 80ºC, pela adição de carbonato de amônio.

Através da tabela1 seguinte o Grupo IV, Não precipita com os reativos anteriores. Eles formam precipitado com carbonato de amônio.

Nas reações esses cátions não reagem nem com ácido clorídrico, sulfeto de hidrogênio e de amônio, mas o carbonato de amônio (na presença de quantidades moderadas de amônia ou íons amônio) forma precipitados brancos. O ensaio deve ser efetuado em soluções neutras ou alcalinas.

Na ausência de amônia ou íons amônio, o magnésio também será precipitado. Os precipitados brancos formados com o reagente do grupo são: carbonato de bário BaCO3, carbonato de estrôncio SrCO3 e carbonato de cálcio CaCO3.

Objetivos:

 Separar os cátions precipitados utilizando técnicas de solubilização.

 Identificar os cátions separados com reagentes específicos.

 Fazer uma análise sistemática, através desta identificar os cátions do grupo IV.

Materiais Utilizados

-Banho Maria

-Bastão de vidro

-Caneta

-Centrífuga

-Estante para tubos de ensaio

-Pinça de madeira

-Pipeta