Quimica Analitica

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ANÁLISE QUALITATIVA DE CÁTIONS

Rio de Janeiro

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................ 03
2. OBJETIVO ................................................................................................... 05
3. MATERIAL .................................................................................................. 05
4. REAGENTES ............................................................................................... 05
5. DESENVOLVIMENTO .............................................................................. 05
6. RESULTADOS E REAÇÕES .................................................................... 07
7. CONCLUSÃO ............................................................................................. 08

REFERÊNCIAS .......................................................................................... 09

1. INTRODUÇÃO

Identificare/ou pesquisar elementos ou íons que constituem uma substânciaé o cerne da análise qualitativa. Sendo assim, a análise química qualitativa é de suma importância nos mais diversos ramos, principalmente nas indústrias de alimentos e fármacos tanto no desenvolvimento e pesquisa de produtos como na análise de qualidade dos mesmos. Uma vez que compete a ela identificar os constituintes de uma determinada amostra com intuito de garantir a qualidade, eficácia e segurança dos produtosjá que este pode conter impurezas ou adulteração.

Cada cátion de acordo com sua peculiaridade e comportamento a determinados reagentesestá incluso em um dos cinco grupos dos quais eles são classificados. Aos reagentes correspondentes a cada grupo denominamos reagente geral, comum ou de grupo. Utilizando estes reagentes de forma sistemáticaem métodos descritos cientificamente podemos concluir sobre a presença ou ausência cátions sem levar em conta a quantidade em que ele pode estar presente.

Ácido Clorídrico, ácido Sulfúrico, sulfeto de amônio e carbonato de amôniosão os reagentesmais usados para classificação de cátions. A classificação baseia-se pela alteração visual com formação ou não de precipitado. Assim, a classificação dos íons mais comuns é baseada nas diferenças de solubilidade de seus cloretos, sulfetos e carbonatos.

Grupo I- Formam precipitados(cloretos insolúveis) em ácido clorídrico (HCl) diluído a temperatura ambiente. Os íons deste grupo são: Pb+2, Hg2+2 e Ag+. Todos formam precipitados brancos.

Grupo II- Formam precipitados(sulfetos insolúveis em HCl diluído) com ácido Sulfídrico em meio ácido mineral diluído. O reagente de grupo são a Tioacetamida (H2S) em meio ácido (HCl na faixa de 0,1 a 0,3 M) sob temperatura de 100°C em banho maria. Os íons desse grupo são: Hg+2, Bi+3, Pb+2, Cu+2, Sn+2, Sn+4, Sb+3, Sb+5, As+3, As+5. Os cátions deste grupo não reagem com ácido clorídrico.

Grupo III:

III A- Formam precipitados (hidróxidos insolúveis em NH4OH diluído).O reagente de grupo é NH4OH (d) na presença de NH4Cl(s) em temperatura ambiente. Os íonsIII A são: Fe+3, Cr+3, Al+3.

III B – Formam precipitados (sulfetos insolúveis em meio amoniacal). O reagente é Tioacetamida (H2S) em meio amoniacal sob temperatura de 100°C em banho maria. Os íons III B são:Mn+2, Zn+2, Co+2, Ni+2. Os cátions deste grupo não reagem nem com ácido Clorídrico nem com ácido Sulfídrico em meio ácido mineral diluído.

Grupo IV- Formam precipitados (carbonatos insolúveis). O reagente comum é o carbonato de amônio (NH4)2CO3 na presença de cloreto de amônioNH4Cl (s) e NH4OH (d) a temperatura ambiente. Os cátions desse grupo são: Ba+2, Ca+2, Sr+2. Todos precipitados são brancos.Os cátions deste grupo não reagem nem com reagentes do grupo I, II e III.

Grupo V- Os cátions deste grupo são solúveis nos precipitantes de outros grupos, fato pelo qual estão sempre em solução, não apresentando reagente geral.Se faz necessário a adição dos reagentes (NH4)2SO4 e (NH4)2C2O4, sob aquecimento em banho maria seguido de repouso abandonando resíduo caso apareça, esse procedimento tem finalidade de eliminar cátions dos outros grupos que possivelmente não foram precipitados por completo e assim podem interferir com um resultado falso positivo. Os cátions desse grupo são: Mg+2, K+, Na+, Li+ e NH4+.O único íon do grupo que necessita de precipitação para sua confirmação é o magnésio diante adição de Magneson (paranitrobenzenoazoresorcinol) e NaOH.Os íons sódio e potássio podem ser analisados pela coloração na chama do bico de Bunsen(potássio chama violeta e sódio chama amarela), podem ainda ser identificados por precipitação através de ensaio com ácido perclórico (HClO4) para o potássio e ensaio com Uracil-acetato de Zinco ([Zn(UO2)3Ac8] para o sódio. A identificação do íon amônio é feitaatravés da volatilização do amoníaco.

Grupo	Reagente Precipitante	Cátions Constituintes
I	Ácido clorídrico	chumbo, mercúrio(I) e prata(I)
II	Ácido sulfídrico em meio ácido mineral diluído	mercúrio(II), cobre, bismuto,cádmio, arsênio(III) e (V), antimônio(III) e (V), estanho(II), (III) e (IV)
III	Sulfeto de amônio em meio neutro ou amoniacal	III A: ferro (III), cromo (III),alumínio (III)
III B cobalto (II), níquel (II),zinco (II) e manganês (II)
IV	Carbonato de amônio	Cálcio (II), estrôncio (II) e bário (II)
V	Não reagem com nenhum dos reagentes anteriores	Magnésio (II), sódio (I), potássio (I), amônio(I), lítio (I) e hidrogênio (+)

Tabela 1. Classificação dos cátions em cinco grupos analíticos.