Identificação de Cátions grupo I - Química analítica

Instituto Federal Do Paraná

Campus Palmas

Química Analítica Experimental I

Graziele Del Sent da Silva

Jéssica Dos Santos Pagliochi

Kézia Dubiella

REAÇÕES DOS CÁTIONS

Palmas/PR

2018

1. Introdução

Na química existem inúmeras amostras desconhecidas, a qual o primeiro passo é identifica-las. Para tanto, usa-se da química analítica, ciência que estuda os elementos ou íons que compõe uma determinada espécie “desconhecida”. Se torna de extrema importância para a ciência, pois a mesma identifica os íons os transforma em substância através de suas particularidades, possibilitando inúmeras descobertas e contribuições para a sociedade.

Umas das formas de identificação de substancias, é a identificação dos cátions. Segundo A.Vogel (1981, p. 213), os cátions são classificadas em 5 grupos, tendo cada um destes grupos as suas particularidades, o que faz com que sejam classificados como tal. No Grupo I estão presentes os seguintes cátions: chumbo, mercúrio (I) e a prata. No grupo II: mercúrio (II), cobre, bismuto, cádmio, arsênio (III), arsênio (V), antimônio (III), antimônio (V), estanho (II), estanho (III), e estanho (IV). Grupo III: cobalto (II), níquel (II), ferro (II), ferro (III), cromo (III), alumínio, zinco e manganês (II). No Grupo IV: cálcio, estrôncio e bário. No Gruo V inclui: íons magnésio, sódio, potássio, amônio, lítio e hidrogênio.

Conforme A.Vogel (1981, p. 213),” pelo emprego sistemático desses assim chamadas reagentes de grupo (que são específicos para cada grupo), podemos tirar conclusões sobre a presença ou ausência de grupos de cátions e também separar trais conjuntos para uma posterior analise.”2 De acordo com a afirmação de Vogel, a identificação dos cátions tornam os estudos da matéria mais fácil, podendo ser explorado de forma mais eficaz, através de outros testes.

Alguns dos reagentes mais utilizados para testes de identificação de cátions são o ácido clorídrico, o ácido sulfídrico, o sulfeto de amônio e o carbonato de amônio. Os testes baseiam-se nas características, ou seja, em como os cátions se comportam com os regentes se formaram ou não precipitados. Pode-se assim dizer que os testes para identificação dos cátions mais comuns são através da diferença de solubilidade de seus cloretos, sulfetos e carbonatos.

Para o presente estudo, iniciou-se testes com o primeiro grupo de cátions, onde será explorado as características, particularidades e comportamento com os reagentes, apenas do mesmo.

1. Objetivos

• Traçar estratégias com reagentes para identificação dos cátions do grupo I.

1. Materiais

• Tubos de ensaio
• Hidróxido de sódio
• Hidróxido de amônio
• Sulfato de amônio
• Prata (Ag+)
• Chumbo (Pb+2)
• Mercúrio (Hg2+2)

1. Procedimentos

• Através de cálculos previamente realizados preparou-se a solução dos cátions: Ag+, Hg2+ e Pb2+, para que os mesmos fossem utilizados nos testes;
• Entre os grupos, trocou-se todas as soluções, para que os demais grupos pudessem identificar cada umas das soluções através de suas estratégias.
• Em tubos de ensaio foi adicionado cerca de 2 mL de cada solução, e em seguida adicionado o reagente da estratégia;
• A primeira estratégia traçada para a identificação dos mesmos deve ser realizada com Hidróxido de sódio, a segunda com hidróxido de amônio e por fim com sulfato de amônio.  

1. Resultados e Discussões

Após o preparo das soluções e a troca das mesmas entre os grupos no laboratório iniciou-se os testes. Foram propostas duas estratégias para a identificação dos cátions desconhecidos. A primeira estratégia foi utilizar Hidróxido de sódio na identificação dos cátions, o qual segundo A.Vogel (1981, p.218-229) irá formar diferente precipitados na presença de determinados cátions. Observou-se então após a adição de hidróxido de sódio nas amostras a formação de precipitados, os quais foram possíveis identificar os respectivos cátions. Foram descritos segundo a Tabela 1. Pode-se observar que quando adicionou-se Hidróxido de sódio a amostra 1 houve a formação de um precipitado branco, isso deu-se pela amostra 1 ser o cátion Pb2+, o qual na presença de Hidróxido de sódio irá formar Pb(OH)2 segundo a seguinte reação: Pb2+ + 2OH- → Pb(OH)2.

Na amostra 2 obteve-se um precipitado preto de óxido de mercúrio que é insolúvel em excesso de reagente, a formação do precipitado se da segundo a seguinte reação: Hg2+ + 2OH- → Hg2O↓ + H2O

        Com a amostra 3 houve a formação de um precipitado marrom de óxido de prata, conforme a seguinte reação: 2Ag+ + 2OH- → Ag2O↓ + H2O

Tabela 1. Identificação dos cátions através da adição de Hidróxido de Sódio.

AMOSTRA	COR	CÁTION IDENTIFICADO	PRECIPITADO FORMADO
1	Branco	Pb2+	Hidróxido de Chumbo
2	Preto	Hg2+	Hidróxido de Mercúrio (I)
3	Marrom	Ag+	Óxido de Prata

Foi proposto uma segunda estratégia para a identificação dos cátions, utilizando Sulfato de amônio. Foram separadas 3 amostras igualmente realizado na estratégia 1. Nestas amostras adicionou-se algumas gotas de hidróxido de amônio, o qual identificou-se a formação de precipitado nas amostras, conforme indica a Tabela 2.

...