IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III

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IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO III

Matheus Santiago Rabello    DRE: 116109554

Química Analítica Experimental I- IQA121

• Introdução

O Grupo III é também chamado de grupo do sulfeto de amônio, porque os íons desses metais se precipitam como sulfetos ou hidróxidos em uma solução tamponada com NH4 OH/NH4Cl, contendo (NH4)2S. Os cátions deste grupo são: Fe3+ e Fe2+, Al3+, Cr3+, Ni2+, Co2+, Mn2+ e Zn2+. Nesta pratica não fizemos as reações do íon de Zn+2 e Fe+2. Como cromo, manganês, ferro, cobalto e níquel são metais de transição seus íons são coloridos e apresentam grande tendência de formar complexos. O Al+3 mesmo sendo um metal representativo possui características semelhantes ao Cr+3 e Fe+3.A adição de NH4Cl tem a função de impedir a precipitação dos metais do Grupo IV, porque impede o aumento da concentração dos íons OH

• Objetivo

Determinação e identificação de alguns cátions de grupo III, envolvendo os conceitos sobre reações de precipitação.

• Resultados e discussões

Grupo IIIa (Fe3+, Al+3 e  Cr+3)

Reagente de grupo: NH4Cl/NH4OH – Tampão alcalino.

O grupo IIIa é formado pelos cátions Fe+3, Cr+3 e Al+3, que precipitam na forma de hidróxidos.  Foi Adicionado  a solução, que contém estes cátions, tampão amoniacal (NH3/NH4+ ) que possui pH perto de 10,com isso  ocorreu  somente à precipitação do grupo IIIa na forma de seus respectivos hidróxidos. Solução tampão alcalino.

NH4Cl → NH4+ + Cl

NH4+ + OH-↔ NH3 + H2O

↑[NH4]+ leva ↓[OH]-

Fe+3 (aq) + 3OH_(aq) ↔ Fe(OH)3(s)(precipitado ferrugem – castanho avermelhado)

Al3+ (aq) + 3OH(aq)↔ Al(OH)3(s) (precipitado branco gelatinoso)

Cr+3 (aq) + 3OH(aq)↔ Cr(OH)3(s) (precipitado cinza-esverdeado ou azul-violeta)

Devido aos pequenos valores numéricos da constante do Produto de Solubilidade, os cátions Fe+3, Cr+3 e Al+3 precipitam nessa situação do tampão do hidróxido de amônio em presença do sal de amônio. O grupo IIIb não precipitou, pois, a quantidade de hidróxido presente não é suficiente para precipitar o Mn(OH)2  e os demais cátions deste grupo formam amino complexos.

 A adição de excesso de uma base forte - NaOH, até a solução ficar fortemente alcalina, faz com que os precipitados formados de hidróxidos Al(OH)3(s) e Cr(OH)3(s) dissolvam pela formação de complexos, devido a suas características anfóteras. Assim se formou o Aluminato AlO-2 (ou Al(OH4)- incolor e o Cromito CrO-2 (ou Cr(OH)4-) de cor verde, enquanto que o Hidróxido Férrico continua insolúvel. Isso permite a separação, por centrifugação, do hidróxido Fe(OH)3(s). Fe(OH)3(s) continua insolúvel.

Al3+ (aq) + 4OH(aq) ↔Al(OH)4- (aq) (solução incolor)

Cr(OH)3(s) + OH(aq)↔ [Cr(OH)4]- (aq)

Oxida-se o Cromito, Cr(OH)-4 , a Cromato, CrO4-2 , (de cor amarela) com adição de peróxido de hidrogênio H2O2 . A solução foi ser aquecida para decompor o excesso de peróxido usado.

 2[Cr(OH)4]- (aq) + 3H2O2 (aq) + 2OH(aq)↔ 2CrO4-2 (aq) + 8H2O  (solução amarela)

A separação do Alumínio consiste em precipitá-lo novamente como hidróxido de alumínio. No decantado, que contém Al(OH)-4 (aq) e CrO 2- (aq),  foi adicionado HCl diluído e depois NH4Cl e NH4OH em excesso. A acidificação faz com que o Al(OH)4-(aq) retorne a forma de Al+3 o tampão amoniacal alcalino NH4OH/NH4Cl faz com que precipite na forma de hidróxido Al(OH)3, um precipitado branco gelatinoso. Após essa etapa, foi separado o precipitado (Cromato) do decantado (Hidróxido de alumínio). Após a separação, deve ser feita a identificação dos cátions através de reações específicas:

Ferro III: O precipitado Fe(OH)3(s) foi dissolvido adicionando uma quantidade mínima de HCl diluído Ao adicionar Tiocianato de Amônio, NH4SCN, que gera uma solução de coloração vermelho-sangue.

Fe+3(aq) + 3SCN(aq)↔ Fe(SCN)3(s) (solução vermelho sangue)

 Alumínio III: Dissolver o precipitado Al(OH)3(s) adicionando uma quantidade mínima de HCl diluído. Adicionar NH4Ac, Aluminon e NH4 OH até pH alcalino. Ocorre a formação da Laca vermelha Al/Aluminion

Cromo III:

 Não foi feito nenhum teste para o Cromo, anteriormente apareceu uma solução de cor amarela, o que já indica a presença do Cromo.