Plano De Aula

1.0 RESUMO

A importância da análise de cátions é a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem uma substância. Será abordado o processo de Separação e Identificação dos íons do grupo III. Como já foi visto em outros relatórios e relembrando, a classificação dos cátions em determinados grupos baseiam-se no fato desses cátions reagirem com tal reagente, sendo assim, cada grupo tem seu próprio reagente, na qual este servirá para todo o grupo; afim de formarem precipitados, gases ou mudança de coloração. Isto ocorre através de séries de reações.

Os cátions deste grupo não precipitam nem com o ácido clorídrico, nem com o gás sulfídrico em meio ácido. Contudo, formam precipitados de hidróxidos ou sulfetos quando tratados com hidróxido de amônia, cloreto de amônia e sulfeto de amônia. O subgrupo 3ª, conhecido como subgrupo do ferro, são formados pelos seguintes cátions: ferro III, cromo III e o alumínio. Os cátions deste subgrupo se precipitam sob a forma de hidróxidos quando tratados pelo hidróxido de amônia.

A prática consistiu em identificar os cátions ferro (II) e (III), alumínio (III), cromo (III), níquel (II) e cobalto (II), envolvendo os conceitos sobre reações de precipitação, ácidos e bases e complexação. Foi possível verificar através dos experimentos como os metais do grupo III formam complexos coloridos e estáveis e as diferentes solubilidades de seus hidróxidos.

2.0 INTRODUÇÃO:

Os metais do grupo III são: Cobalto, Níquel, Manganês, Cromo, Alumínio, Zinco e Ferro. Para formação de um grupo reúnem-se metais com características físicas e químicas semelhantes. 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 forma 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. 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. 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. O cromo forma compostos nos estados de oxidação +2, +3 e +6; os estados +3 e +6 são os compostos mais importantes. Compostos de cromo +6 (cromatos e dicromatos) são fortes agentes oxidantes. O hidróxido de cromo +3 (hidróxido crômico) é anfótero. Os compostos de cromo +2 (compostos cromosos) são fortes agentes redutores. Todos os sais de cromo são coloridos. 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. 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+.

Para a separação dos cátions do III grupo são utilizadas reações que resultam em precipitação, mudança de coloração e liberação de gás. As reações de precipitação ocorrem quando certos pares de íons de cargas contrárias se atraem tão fortemente que formam um sólido iônico insolúvel. A formação de compostos com coloração específica também é outra forma de identificar se a reação ocorreu.

Os metais do grupo III não são precipitados pelos reagentes dos grupos I e II, mas sim pela adição de ácido sulfídrico, na presença de cloreto de amônio, a soluções previamente tornadas alcalinas pela amônia. Estes são precipitados como sulfetos, a exceção do alumínio e cromo que sofrem hidrólise completa de seus sulfetos resultando na precipitação de seus respectivos hidróxidos. Na presença de amônia e cloreto de amônio, ferro, cromo e alumínio (frequentemente acompanhados de um pouco de manganês) são precipitados como hidróxidos, enquanto os outros metais permanecem em solução, podendo ser precipitados como sulfetos pelo gás sulfídrico. Normalmente se divide os metais em dois grupos menores: Grupo III. A que inclui ferro, alumínio e cromo e grupo III. B dos metais níquel, cobalto, manganês e zinco.(VOGEL,1981)

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 forma 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+.

O ferro forma duas importantes séries de sais:

Os sais de ferro (II), ou ferrosos, são derivados do óxido de ferro (II), FeO. Em solução, contém o cátion Fe2+e normalmente possuem uma coloração verde- clara. Complexos por associação de íons e complexos quelatos, intensamente coloridos, são também comuns. Os íons ferro (II) são