Marcha Analitica

Grupo III

Introdução:

O grupo III, tambem chamado de grupo do sulfeto de amônio, compõe se de íons de sete metais que são precipitados como hidroxidos ou sulfetos numa solução tamponada com NH4OH/NH4Cl, contendo (NH4)2S.

Cinco desses elementos , cromo , 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 aluminio não são metais de transição, mas p íon Al3+ tem muitas propriedades semelhantes às dos ions Cr3+ e Fe3+.

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

Para assegurar uma separação adequada dos cátions do grupo lll, quando se faz a análise de uma amostra desconhecida, deve se evitar a precipitação de cátions do grupo ll (Mg2+, Ba2+, Sr2+ e Ca2+). Deste ions somente o Mg2+ pode precipitar.e o ions de NH4 reduz a concentração de íions de OH-, de modo que Kps do Mg(OH)2 nao seja atingido.

Reações de Separação e Identificação:

1- Os íons Fe3+ e Cr+ são precipitados como hidroxidos, enquanto que o Co2+ e o Zn2- inicialmente formados sao soluveis em excesso de reagentes. o Cr3+ o precipitado Cr(OH)3 é parcialmente soluvél, NH4OH formando uma solução violeta ou rosada, devidoa formação de amin-complexos de cromo:

Fe3+ + 3NH4 -------- Fe(OH)3(S) + 3NH4+

Cr3+ + 3NH4OH ------ 3Cr(OH)3(S) + 3NH4+

ppt.verde

Co2+ + NH3 + H2O + NO3 ---- Co(OH)NO3(S) + NH4+

ppt. azul

Co(OH)NO3(S) + 6 NH3 ----- [Co(NH3)6]2+ + NO-3 + OH-

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Co2+ + 7NH3 + H2O --- [Co(NH3)6]2+ + NH4+ + OH-

Zn2+ + 2NH3 + 2H2O --- Zn(OH)2(s) + 2NH4+

ppt. branco

Zn(OH)2(s) + 4NH3 ------ [Zn(NH3)4]2+ + OH-

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Zn2+ + 6NH3 + 2H2O --- [Zn(NH3)4]2+ + 2NH4+ + 2 OH-

Os resultados obtidos nas reações dos cátions do grupo lll e do grupo ll com NH4OH em presença de NH4Cl,são decorrentes dos diferentes valores do produto de solubilidade dos hidroxidos formados. Serão usados para separar Cr2+ e Fe3+ de Co2+ e Zn2+ e cátions do grupo ll se estiverem presentes.

2- O Cr(OH)3 formado é soluvél em excesso de reagente de Cr(OH)4. A ação de peróxido de hidrogenio torna a solução amarela devido a formação de CrO4. Serve para identificar a presença do Cr3+.

Cr(OH)3(s) + OH- ------ [Cr(OH)4]-

2[Cr(OH)4]- + 3 H2O2 + 2 OH- -------- 2 CrO2-4 + 8 H2O

3- A reação com tiocianato de amônio é teste altamente sensível para indicar a presença de Fe3+ e outros cátions. O teste é feito em meio ligeiramente ácido. Por isso deve se destinguir entre um teste que dá a caloração vermelha fraca indicando traços fortes de ferro e um teste positivo dando uma coloração forte.

Fe(OH)3(s) + 3 H+ ------- Fe3+ + 3 H2O

Fe3+ + 6 SCN- ------------ [ Fe(SCN)6]3-

4- A reação com (NH4)2S, numa solução tamponada com NH4OH/NH4Cl produz CoS e ZnS:

[Co(NH3)6]2+ + S2- + 6 H2O --- CoS(s) + 6 NH4+ + 6 OH-

ppt. preto

Zn (NH3)4]2+ + S2- + 4 H2O -- ZnS(s) + NH4+ + 4 OH-

ppt. branco

As reações para os cátions destes obtidas pelo reagente (NH4)2S na presença de NH4OH/NH4Cl podem tambem ser obtidas substituindo se o (NH4)2S pela tioacetamida. A tioacetamida produz íons S2+ em meio alcalino de acordo com a equação:

H3C-CSNH2 + OH- -------- H3C-COO- + NH3 + S2- + H2O

5- Somente o ZnS é soluvel em HCl, eo CoS permanece como resíduo:

ZnS(s) + 2 H+ --------- Zn2+ + H2S(g)

6- O CoS é insoluvel em HCl,