Reações De Caracterização E Identificação Dos Cátions Do Grupo III

3 . OBJETIVO:

Perante a realização de ensaios específicos, obter a caracterização e identificação dos cátions do grupo III.

4. INTRODUÇÃO:

O grupo III, também chamado de grupo do sulfeto de amônio, compõe-se de íons de sete metais que são precipitados como hidróxidos ou sulfetos numa solução tamponada com NH4OH/NH4Cl, contendo (NH4)2S. Cinco desses elementos, crômio, manganês, ferro, cobalto e níquel são elementos de transição e por esta razão pode-se esperar que suas propriedades sejam aquelas de elementos que têm uma camada interna de elétrons incompleta, isto é, valência variável, íons coloridos e uma forte tendência para formar íons complexos.

O zinco e o alumínio não são metais de transição, mas o íon Al3+ tem muitas propriedades semelhantes às dos íons Cr3+ e Fe3+, o que pode ser explicado pelo fato destes íons terem a mesma carga e raios aproximadamente iguais. Os hidróxidos de zinco, crômio e alumínio são anfóteros.

O reagente precipitante para o grupo III é o íon sulfeto. O grupo é precipitado adicionando-se uma solução de (NH4)2S, à uma solução tamponada com NH4OH/NH4Cl contendo os íons desse grupo.

Para assegurar uma separação adequada dos cátions do grupo III, quando se faz a análise de uma amostra desconhecida, deve-se evitar a precipitação de cátions do grupo II (Mg2+, Ca2+, Ba2+ e Sr2+). Destes íons somente o Mg2+ pode precipitar como hidróxido em presença de NH4OH, mas o NH4Cl impede essa precipitação: a alta concentração de íons NH4+, devido ao efeito de íon comum, reduz a concentração de íons OH- de tal modo que o Kso do Mg(OH)2 não seja atingido.

Propriedades dos cátions do grupo III:

Cobalto: O cobalto forma compostos no estado de oxidação +2 (cobaltoso) e +3 (cobáltico). No estado +2 ele forma sais simples estáveis e no estado +3 formas sais complexos estáveis. Seus sais são coloridos, sendo que os cobaltosos são de cor avermelhado ou azul, dependendo do grau de hidratação e de outros fatores. Os íons complexos cobálticos apresentam uma grande variedade de cor.

Níquel: O níquel forma compostos em diversos estados de oxidação, mas os seus compostos mais comuns ocorrem no estado +2 (niqueloso). Os sais hidratados de níquel são de cor verde.

Manganês: O manganês forma compostos nos estados de oxidação +2, +3, +4, +6 e +7, sendo mais comuns os estados +2, +4 e +7. Os compostos de manganês no estado +7 (permanganatos) são fortes agentes oxidantes e coloridos. Os compostos de manganês no estado +2 (manganosos) são agentes redutores.

Crômio: O crômio forma compostos nos estados de oxidação +2, +3 e +6; os estados +3 e +6 são os compostos mais importantes. Compostos de crômio +6 (cromatos e dicromatos), são fortes agentes oxidantes. O hidróxido de crômio +3 (hidróxido crômico) é anfótero. Os compostos de crômio +2 (compostos cromosos) são fortes agentes redutores. Todos os sais de crômio são coloridos.

Alumínio: O alumínio forma compostos somente no estado de oxidação +3. Seu hidróxido é anfótero, sendo uma substância gelatinosa de cor branca possuidora de um grande poder de adsorção. Soluções contendo o íon Al3+ são incolores.

Zinco: O zinco forma compostos somente no estado de oxidação +2. Seu hidróxido, como os de Cr3+ e Al3+, é anfótero. O zinco, como o cádmio, pertence ao grupo 2B da tabela periódica, e forma com amônia o íon complexo Zn(NH3)42+.

TOXIOLOGIA DAS SUBSTÂNCIAS USADAS:

Ácido Clorídrico (HCl): na forma gasosa apresenta coloração amarelada, odor penetrante e irritante. É um ácido forte, corrosivo em seu estado puro a temperatura ambiente. Quando em contato com a água se dissolve completamente formando ácido clorídrico aquoso, sua forma mais conhecida. O ácido clorídrico na forma gasosa ou diluída em água é altamente corrosivo e irritante para a pele, mucosas e olhos. As lesões são restritas ao local de contato e a gravidade das lesões depende da quantidade e concentração do ácido. A inalação do gás ou de gotículas do ácido provoca danos nas vias aéreas, que variam de irritação até destruição do epitélio pulmonar e morte. A ingestão do ácido resulta em lesões ulcerativas no trato digestivo. (CETESB)

Hidróxido de Sódio (NaOH): O hidróxido de sódio é um sal inodoro branco na forma de grânulos, flocos ou pastilhas. Altamente higroscópico e solúvel em água e etanol; insolúvel em solventes apolares. Quando em solução aquosa é considerado uma base forte e por essa característica é utilizado em diversos processos industriais. O hidróxido de sódio é corrosivo causando graves queimaduras em tecidos. A ingestão do composto, na forma líquida ou sólida, pode causar vômito, dor abdominal e dificuldade para engolir. A inalação de baixas concentrações, na forma de pó, névoa ou aerossol, pode irritar o nariz, garganta e vias respiratórias. Em concentrações mais elevadas o composto pode produzir espasmo da via aérea superior, inflamação e acúmulo de líquido nos pulmões. (CETESB)

Hidróxido de amônio – (NH4OH): um composto altamente volátil, incolor, de cheiro amargo e fortemente penetrante, Após decompor-se libera os gases hidrogênio e nitrogênio, tóxico, corrosivo, sensível ao calor e incompatível com vários tipos de substâncias, e grande parte dos metais. O hidróxido de amônio é utilizado como reagente pela indústria química na produção de tinturas de cabelo, produtos branqueadores de tecidos, fertilizantes agrícolas, explosivos, borrachas, couro, sabão amoniacal, lubrificantes, cerâmicas e detergentes, entre muitos outros. É extremamente nociva à saúde humana. Por liberar amônia, é sufocante e bastante irritante aos olhos, pele, mucosas e aparelho respiratório superior. A intensidade dos efeitos provocados pelo composto depende o tempo de exposição e podem variar de leves irritações até sérias lesões. (CETESB).

Ácido nítrico – (HNO3): É um líquido aquoso, varia de sem coloração a marrom claro, tem odor asfixiante, afunda e mistura com água, produz vapores tóxicos. Por ser um oxidante extremamente forte, o contato com outro material pode causar fogo. Causa queimaduras severas para todo o tecido do corpo. Pode ser fatal se engolido ou inalado, a inalação pode causar dano no pulmão e dentes. (CETESB)

Ferrocianeto de Potássio - K4[Fe(CN)6].3H2O: Substância não perigosa. Não ingerir. Evitar o contato com os olhos. Após o contato com a pele: Irritação ligeira. Após o contato com os olhos: Irritação ligeira. Efeitos Específicos: