Separação dos Cátions do Grupo

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – Campus Santo ngelo

Departamento de Engenharias e Ciência da Computação

Curso de Engenharia Química

Disciplina: Química Geral Experimental I

Separação dos Cátions do Grupo 1

Alunos:

Guilherme krieger Bonini

Guilherme Felipe Spohr

Professora: Juliane Froncheti de Moura

Santo ângelo, 25 de março de 2019

1- OBJETIVO

Identificar os cátions do grupos 1 presentes ou não na mistura. Esses, em contato com certos reagentes irão apresentar precipitados e cores específicas, indicando assim a sua presença.

2- INTRODUÇÃO

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

Os cátions do grupo I (Prata, Chumbo e Mercúrio), ou grupo dos cloretos insolúveis, consistem em íons que formam cloretos insolúveis. Podem ser identificados em uma solução por meio de reações de identificação onde as propriedades, como a solubilidade, dos elementos permitem a formação de precipitados, desprendimento de gases ou mudança de coloração (VOGEL, 1981).

Os íons deste grupo são precipitáveis na forma de cloretos insolúveis pela adição de um ligeiro excesso de ácido clorídrico (HCl). O cloreto de mercúrio (Hg2Cl2) é o menos solúvel dos três. O cloreto de chumbo (PbCl2), entretanto, é facilmente solubilizado em água, e por isso não é completamente removido na precipitação do grupo em questão. A tabela 1 a seguir mostra a solubilidade dos cloretos deste grupo (BACCAN,1998).

Tabela 1: Solubilidade em água dos cloretos de Pb+2, Ag+ e Hg2+2

Cloreto

Solubilidade em gramas por litro à 25 ºC

Solubilidade em mols por litro

Hg2Cl2

0,00038

0,00000081

AgCl

0,00179

0,0000125

PbCl2

11,0

0,0395

Na precipitação deste grupo, usa-se o ácido clorídrico e não cloreto de amônio ou outro cloreto solúvel, pois o HCl fornece os íons H+ e Cl-, já que a solução deve ser suficiente ácida, para impedir a precipitação eventual dos oxicloretos bismuto (III) e antimônio (III):

Bi+3 + Cl- + H2O ⇄ BiOCl(s)↓ + 2H+

Assim, necessita-se de um ligeiro excesso de HCl a fim de que a concentração dos três cátions em solução fique a mais baixa possível. No entanto, um excesso muito grande deve ser evitado, pois leva à formação de cloro-complexos solúveis:

Pb+2 + 3 Cl- ⇄ PbCl3-

Ag+ + 2 Cl- ⇄ AgCl2-

Hg2+2 + 4 Cl- ⇄ HgCl4-2 + Hg(s)↓

Embora pertencem ao mesmo grupo, os cátions acabam revelando algumas diferenças em suas características, sendo elas as seguintes:

Chumbo: o chumbo forma compostos em dois estados de oxidação: +2 e +4. Com exceção do dióxido de chumbo (PbO2), usualmente o chumbo forma compostos inorgânicos estáveis somente no estado +2. O hidróxido de chumbo (Pb(OH)2) , é anfótero e por isso reage com ácidos e bases fortes (BACCAN,1998).

Prata: A prata forma compostos em três estados de oxidação: +1, +2 e +3, sendo +1 o estado mais comum. A prata é um elemento de transição e forma muitos íons complexos, como Ag(NH3)2+, AgCl3-2, Ag(S2O3)2-3 e Ag(CN)2-. Também, ela forma muitos compostos que têm baixa solubilidade em água (BACCAN,1998).

Mercúrio: O mercúrio forma compostos em dois estados de oxidação, +1 e +2, sendo que ambos são relativamente estáveis. No estado de oxidação +1, o íons existe como um Dímero +Hg-Hg+, ou Hg2+2. Os íons de mercúrio nestes dois estados de oxidação ficam em equilíbrio entre si, quando estão na presença de mercúrio metálico (BACCAN,1998).

3-PARTE EXPERIMENTAL

3.1- Materiais

tubo de ensaio;

4 Béqueres;

Centrífuga;

Chapa de aquecimento;

Filtro de papel;

Funil Haste Longa.

3.2-Reagentes

Nitrato de prata, AgNO3 0,1M;

Nitrato de chumbo (II),Pb(NO3)2 0,1M;

Nitrato de mercúrio (II), Hg(NO3)2, 0,1M;

Ácido clorídrico, HCl, 6M;

Cromato de potássio, K2CrO4, 0,05M;

Água destilada;

Hidróxido de amônio, NH4OH, 6M;

Ácido nítrico, HNO3, 6M.

3.3-Procedimentos experimentais

Primeiramente,