A Aula Qualitativa

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E SUAS TECNOLOGIAS

QUÍMICA INDUSTRIAL

Náthally Christine Sousa Silva

Relatório de Identificação dos Íons do grupo 1

São Luís

2023.2

SUMÁRIO

Introdução..............................................................................................3

Objetivo..................................................................................................4

Materiais utilizados................................................................................4

Experimentos......................................................................................5-6

Resultados e discussões....................................................................7-9

Conclusão............................................................................................10

Referências..........................................................................................11

        

INTRODUÇÃO

O grupo IA da tabela periódica possui os elementos Lítio (Li), Sódio (Na), Potássio (K), Rubídio (Rb), Césio (Cs) e Frâncio (Fr), chamados de metais alcalinos. Esses elementos receberam o nome de alcalinos (em árabe, a palavra alkali significa cinzas de plantas), pois os primeiros deles a serem descobertos (o sódio e o potássio) foram encontrados em cinzas de vegetais queimados.

Na prática realizada foram utilizados cátions, que são espécies eletricamente carregadas, Na+, K+ e NH4+. O íon Amônio, NH4+ tem propriedades físico-químicas muito semelhantes às de um cátion de metal do grupo IA, principalmente cátions sódio, Na+, e cátions potássio, K+. Dentre essas propriedades, a solubilidade de compostos formados pelo mesmo ânion como, por exemplo cloreto de amônio, NH4Cl, e cloreto de sódio e cloreto de potássio, NaCl e KCl, todos são compostos altamente solúveis em água.

Para a identificação do sódio e potássio é feito o teste de chamas, que é baseado no fato de que quando uma certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor), alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado, baseado no espectro de emissão característico para cada elemento, já do NH4+ é necessário fazer uma reação para observar a formação do NH4OH ou do NH3.

OBJETIVO

Identificar por meio de métodos qualitativos, por via úmida ou via seca, a presença dos íons do grupo 1, sendo eles Na+, K+ e o NH4+(cátion incluso por possuir características semelhantes aos metais alcalinos).  

Via seca: tanto o material em estudo como os reagentes encontram-se no estado sólido e a reação é realizada por aquecimento a alta temperatura. Via úmida: que se baseia em reações entre ácidos, bases e sais, em solução aquosa.

MATERIAIS UTILIZADOS

• Becker;
• Bastão de vidro;
• Tubos de ensaio;
• Vidros de relógio;
• Espátula;
• Bico de Bunsen;
• Pipeta Pasteur de vidro;
• Centrífuga laboratorial;
• Chapa aquecedora;
• HCl concentrado;
• Fio de Pt ou Ni-Cr;
• NaCl;
• KCl;
• Cobaltonitrito de Sódio

 [Na3Co(NO2)6];

• Ácido Acético (CH3COOH);
• Acetato de Sódio

 (CH3COONa);

• NH4Cl;
• Etanol (C2H6O);
• Ácido Perclórico (HCLO4).

EXPERIMENTOS

1. Teste de chama: Determinação de Na+ e K+

Para realizar os testes de chama fez-se a limpeza do fio de Ni-Cr mergulhando em HCl concentrado e em seguido levando à chama até que houvesse a limpeza total. O HCl é utilizado para retirar alguma impureza ou camada de óxido presente no fio.

1. Colocou-se uma pequena quantidade de NaCl no vidro de relógio, mergulhou-se o fio de Ni-Cr no HCl(para maior aderência), após coletar o sal fez-se o aquecimento e observou-se o resultado.

1. Repetiu-se o mesmo procedimento, utilizando o KCl, para a realização do teste do íon K+ e observou-se o resultado.

1. Reação por via úmida – Cobaltonitrito de Sódio [Na3Co(NO2)6]

Determinação de K+

1. Preparou-se uma solução tampão de acetato com o CH3COOH e CH3COONa, 2 gotas de cada.

1. Em seguida adicionou-se 6 gotas de solução de KCl e observou-se o resultado.

1. Em outro tubo de ensaio, contendo a solução anterior, colocou-se 4 gotas de Cobaltonitrito de Sódio, após a formação do precipitado fez-se a centrifugação e remoção do sobrenadante. Por fim, em 2 tubos com essa mesma solução, realizou-se o teste de solubilidade com HCl e NaOH colocando os tubos em banho maria (que acelera a reação) e observou-se os resultados.

Determinação do íon Amônio, NH4+

1. Fez-se uma reação entre o Cobaltonitrito, a solução tampão de acetato e o NH4Cl, repetiu-se o processo anterior para o teste de solubilidade com o HCl e NaOH e observou-se os resultados.

1. Reação por via úmida – Reação com Ácido Perclórico 20%

Determinação de K+

1. Colocou-se 5 gostas de Etanol, 6 de uma solução de KCl e algumas de HClO4 em tubo de ensaio  e observou-se os resultados.

Determinação de NH4+

1. Repetiu-se o processo anterior, mas desta vez utilizando o NH4Cl e observou-se o resultado.

1. Reação com base forte: Determinação de NH4+

1. Em um tubo de ensaio adicionou-se uma pequena porção de NH4Cl e 10 gotas de solução de NaOH 4.0 mol/L, em seguida, o tubo foi levado ao banho maria para realizar os testes a seguir com a amônia:

1. por meio do cheiro;
2. colocando papel indicador umedecido com água ou papel de filtro umedecido com fenolftaleína;
3. umedecendo um bastão de vidro com HCl 6 mol/L
4. colocando um papel de filtro umedecido com solução de Cu+

1. Identificação de K+ na presença de NH4 +

1. Aqueceu-se um tubo de ensaio contendo10 gotas de sol. de NaOH, 6 gotas de sol. de K+ e 4 gotas de sol. de NH4+ até que não fosse mais identificada a presença do NH3, mostrando a eliminação completa do íon NH4+.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

1. Teste de chamas

Cada reagente ao entrar em contato com a chama gera uma coloração característica que permite a sua identificação, isso ocorre, pois, todo elemento químico possui um espectro característico.