Reações De Identificação Dos cátions Do Grupo I E II

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI

PROGRAMA DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA

CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E À DISTÂNCIA-CEAD

DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA

COORDENADOR DA DISCIPLINA: PROF. Dr. EDVAN CARVALHO

TUTOR A DISTÂNCIA: PROFª. ANA KLEDNA LEITE ROQUE

TUTOR PRESENCIAL: PROF. FRANÇUELDO LOPES DA SILVA

REAÇÕES DE IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DO GRUPO I

Ivanilda Silva de Moura

João Almeida

Milleny Jéssica Costa Feitosa

Simplício Mendes-PI, 2014.

INTRODUÇÃO

Os cátions dos metais alcalinos são os maiores do Grupo I da tabela periódica dos elementos, possuindo carga pequena e estrutura eletrônica de gás nobre. Por esses motivos, tem uma fraca atração por ânions e moléculas. A Maioria de seus sais é solúvel em água e seus íons raramente formam complexos. O íon amônio está neste grupo porque apresenta propriedades químicas semelhantes aos demais.

Sódio, Na, é um metal branco prateado, mole, e funde a 97,5 oC. Oxida rapidamente em ar úmido, devendo ser em solvente orgânico como xileno ou glicerol. Este metal reage violentamente com a água, formado hidróxido de sódio e hidrogênio:

Na(s) + H2O NaOH(aq) + H2(g)

O sódio em seus sais aparece como cátion monovalente Na+. Seus sais formam soluções incolores, a menos que o ânion produza coloração às suas soluções. Quase todos os sais de sódio são solúveis em água.

Potássio, K, é também um metal branco prateado e mole, e funde a 63,5 oC. Permanece inalterado no ar seco, mas é rapidamente oxidado em ar úmido, cobrindo-se com uma película azul. O metal reage violentamente em água, liberando hidrogênio e hidróxido de potássio e queimando com uma chama violeta.

K+(S) + H2O KOH(aq) + H2(g)

Comumente, o potássio é guardado em nafta. Seus sais são geralmente solúveis em água e formam soluções incolores, a menos que o ânion seja colorido.

Os íons amônio, NH4 +, são derivados do amoníaco NH3 e do íon hidrônio H+. As características destes íons são semelhantes às dos outros dois íons que compõem este grupo. Por eletrólise com um catodo de mercúrio, pode ser preparada amálgama de amônio que possui propriedades análogas ao amalgama de sódio e potássio.

Os sais de amônio são bastante solúveis em água, dão soluções incolores. Por aquecimento, todos os sais de amônio decompõem-se em amoníaco e no ácido correspondente:

NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)

A menos que o ácido não seja volátil, os sais podem ser quantitativamente removidos de misturas secas por aquecimento. As reações dos íons amônio são semelhantes às do potássio, isto devido aos seus tamanhos que são aproximadamente iguais.

Reagente do grupo: Não existe um reagente especifico para os cátions deste grupo.

Reação do grupo: Reações especiais e ensaios do teste de chama para os íons sódio e potássio podem ser usados para suas identificações. As reações dos íons amônios são bastante semelhantes à dos íons potássio, pois o raio iônico destes é quase idêntico.

Os cátions do grupo I são analisados por reações seletivas e específicas, que serão realizadas por via seca e via úmida.

A seletividade se dá pelo número de íons que dão teste positivo para uma determinada reação. Quanto menor o número de íons, maior a seletividade.

A especificidade, que é um caso especial de seletividade, ocorre quando a reação dá teste positivo para um só íon.

Nas reações de via seca, as substâncias a serem analisados e os reagentes são utilizadas no estado sólido, e geralmente a reação é executada sob temperatura. Neste caso, emprega-se o teste de chama, que se baseia no fato de que quando certa quantidade de energia é formada a um determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de um estado excitado. Quando um desses elétrons excitados retorna ao estado fundamental, emite uma quantidade de energia radiante, igual àquela absorvida, cujo comprimento de onda é característico do elemento e da mudança do nível eletrônico de energia. Assim, a luz de um comprimento de onda particular ou cor, é utilizada para identificar o referido elemento.

Nas reações por via úmida, observa-se a interação entre a substância sob análise e os correspondentes reagentes em solução. Ocorrem transformações facilmente identificáveis as quais permitem confirmar a reação correspondente. Tais efeitos externos são:

• Mudança de coloração da solução,

• Precipitação (ou dissolução),

• Desprendimento gasoso.

O cobaltonitrito de sódio é solúvel em água, e em meio tamponado reage com potássio e com amônio, formando um precipitado amarelo, e sua solubilidade é cerca de 0,44 mg/ml, permitindo que concentrações muito baixas possam ser detectadas.

Os íons dos metais alcalinos Na+ e K+ são os maiores cátions do período á que pertencem, possuem carga e as estrutura de gás nobre. Por esses motivos, têm uma fraca atração por ânions e moléculas, e como consequência a maioria de seus sais são solúveis em água e seus íons raramente formam complexos.

O íon amônio está neste grupo porque apresenta propriedades semelhantes.

Este grupo de cátions não possui um reagente específico para separá-los e a identificação de cada um deve ser feita numa solução contendo todos os íons sem prévia separação.

REAÇÕES DE IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS