Relatório Disciplina de Química Analítica Qualitativa

     Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense[pic 1]

Campus Pelotas

Curso Técnico em Química – Subsequente

Disciplina de Química Analítica Qualitativa

Professora Eloisa Hasse

ANÁLISE QUALITATIVA DOS CÁTIONS DO GRUPO II

Tamires de Souza Lopes, Marilia Milech da Silva e Julia Xavier Miranda

Pelotas, 08 de setembro de 2023

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OBJETIVO:

Identificar os cátions do grupo II (Cu2+, Bi3+, As3+, As5+, Sb3+, Sb5+) em uma amostra, através das reações de precipitação, separação e identificação.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:

Os cátions são íons que apresentam carga positiva devido à perda de elétrons. Eles são classificados em cinco grupos (I, II, III, IV e V). Este relatório descreverá a análise feita com o grupo II, que é constituído pelo cobre II (Cu2+), Bismuto III (Bi3+), Arsênio III (As3+), Arsênio V (As5+), Antimônio III (Sb3+), Antimônio V (Sb5+). 

O reativo do grupo é o ácido sulfídrico (H2S). A precipitação do grupo é feita através dele e a partir de soluções em meio ácido para diminuir a concentração do ânion sulfeto, pois assim impede que os cátions do grupo III precipitem junto com os do grupo II. O equilíbrio químico auxilia na diminuição de concentrações, ou seja, aumentando a concentração de hidrogênio do meio, o equilíbrio se desloca para a esquerda diminuindo a concentração do ânion S2-.

                                 ←

H2S → 2H+ + S-

Além disso, outro fator que interfere na análise do grupo é os produtos de solubilidade. O produto de solubilidade dos cátions sulfetos do grupo II é menor do que os dos grupos III, e por esse motivo que a concentração de ânions sulfetos no grupo II devem ser menores.

Este grupo é dividido em dois subgrupos, essa subdivisão se faz necessária para melhor separação e identificação dos cátions, e está baseada no caráter básico ou ácido dos sulfetos, a presença de KOH dissolve os sulfetos ácidos As e Sb. Ou a separação se justifica pela diferença de solubilidade dos sulfetos em contato com (NH4)2S2. Ou seja, o grupo II A, também é conhecido como subgrupo do cobre é insolúvel em (NH4)2S2 e o grupo II B ou subgrupo do arsênio solúvel em (NH4)2S2.

O grupo II A é formado pelo Cu2+ e Bi3+, este subgrupo é formado por sulfetos que são insolúveis em HCl diluído e nitratos solúveis em HNO3 quando a quente, reagindo com NH4OH forma um precipitado branco insolúvel de hidróxido de bismuto Bi(OH)3 e um azul escuro do complexo [Cu(NH3)4]2+. A presença do Bi3+ é confirmada através de um precipitado preto de Bi0 formado pela reação de Na2SnO2 recém preparado (recentemente preparada pois não pode estar oxidada, para conseguir reduzir o Bi3+ para Bi0) com o Bi(OH)3. A medida que, o Cu2+ é identificado por um precipitado marrom avermelhado de hexacianoferrato (II) cúprico Cu2[Fe(CN)6], formado pela reação de tetraminocobre (II) com ácido acético CH3-COOH e hexacianoferrato (II) de potássio K4[Fe(CN)6].

Enquanto o subgrupo II B é formado As3+, As5+, Sb3+ e Sb5+. Para a separação desses cátions é utilizado HCl, pois o sulfeto de arsênio é insolúvel em contato com esse ácido. A partir do aquecimento e a reação dos sulfetos de arsênio com a tioacetamida é formado um precipitado laranja que confirma a presença do Sb3+. Já o sulfeto de arsênio precisa ser dissolvido em NaOH para formar o (AsO3-3), e em contato com (AgNO3) e ao adicionar alumínio metálico formara a arsina, que reduz o Ag+ para Ag0, o As3+ é identificado por um precipitado preto de prata.

MATERIAIS E MÉTODOS 

- Materiais:

- Béquer de 100 e 250 ml

- Pipeta graduada de 1, 2 e 5 mL

- Papel tornassol

- Vidro de relógio

- Pêra de sucção

- Proveta 25 e 50 ml

- Tela de amianto

- Tripé de aço

- Tenaz

- Algodão

- Papel filtro

- Estante com tubos de ensaio de aprox. 22ml

- Bastão de vidro

- Tubos de centrifuga 14mL

- Termômetro de 0 - 100 °C 

Reagentes:

- Amostra contendo os possíveis cátions (Cu2+, Bi3+, As3+, As5+, Sb3+, Sb5+)

- Ácido Clorídrico 6 mol/L (HCI);

- Hidróxido de Amônio 6 mol/L (NH4OH)