Exercícios de Química Analítica

1) Nas reações de caracterização de cátions do Grupo II, porque um fio de cobre torna-se prateado quando imerso em uma solução de mercúrio? Dê a reação.

O fio de cobre torna-se prateado devido à deposição de mercúrio metálico, proveniente da redução do cátion mercúrico (Hg2+). A solução também adquire coloração azul devido à formação do cátion cúprico (Cu2+), que em água forma o complexo hexaaquocobre(II), [Cu(H2O)6]2+, de cor azul.

Reação: Cu(s) + Hg2+(aq) ↔ Cu2+(aq) + Hg(s)

2) Explique como o pH influencia no processo de precipitação dos cátions do Grupo IV.

Os cátions do Grupo IV precipitam na presença de carbonato em meio básico. O carbonato é um ânion proveniente de ácido fraco e, portanto, é protonado em meio ácido e sofre hidrólise em meio neutro, formando H2CO3, que se dissocia em H2O + CO2(g), causando portanto perda do reagente precipitante.

3) Por que deve-se aquecer o tubo contendo tioacetamida e solução com a mistura de cátions do Grupo II?

Pois a tioacetamida em meio ácido reage liberando sulfeto, que é o reagente precipitante do Grupo II.

4) Por que é possível separar os hidróxidos de alumínio e cromo do hidróxido férrico, na análise do Subgrupo IIIA de cátions? Dê as reações sofridas pelos três cátions no processo de separação.

Pois os hidróxidos de cromo e de alumínio se ressolubilizam em meio fortemente básico, o que não ocorre com o hidróxido férrico. Oxidando-se o cromo(III) a cromato com peróxido de hidrogênio, pode-se fazer a separação entre o alumínio e o cromo por meio da neutralização do excesso de base, causando a reprecipitação do hidróxido de alumínio, enquanto o cromato permanece em solução.

Fe+3 + 3 OH- ↔ Fe(OH)3 (s)

Al+3 + 3 OH- ↔ Al(OH)3 (s)

Cr+3 + 3 OH- ↔ Cr(OH)3 (s)

Al(OH)3 (s) + OH- ↔ AlO2- + H2O (aluminato)

Cr(OH)3 (s) + OH- ↔ CrO2- + H2O (cromito)

CrO2- + H2O2 ↔ CrO42- + 2 H+ (cromato – cor: amarela)

7) Por que é necessário ajustar o pH com tampão de amônia/cloreto de amônio na precipitação dos cátions do Subgrupo IIIA?

Pois os hidróxidos de alumínio e de cromo se ressolubilizam em meio fortemente básico. O tamponamento do meio reacional serve para evitar que o pH meio se torne excessivamente elevado, impedindo assim a ressolubilização dos cátions e possibilitando separar o Subgrupo IIIA dos demais cátions presentes em solução, para posterior análise.

8) Uma amostra contém Fe3+ e Al3+. Qual é o procedimento mais rápido e fácil que deve ser empregado para separar estes dois cátions no laboratório? Dê as reações químicas ocorridas.

O procedimento mais rápido e fácil seria a adição em excesso de uma base forte e concentrada, tal como NaOH 6M. Como a amostra só contém ferro e alumínio,