ANÁL ANÁLISE ISE SIST SISTEMÁ EMÁTIC TICA A DE CÁT CÁTION IONS S - 1º GRUPO GRUPO - ESQUE ESQUEMA MA
Solução 1 Contém íons de outros grupos mas, pode conter ainda Pb++
AMOSTRA Ag+ Pb++ Hg2++ íons de outros grupos
3 HCl-6M
1 HCl-6M
Solução 2 Rejeitar ou Guardar para o 2º Grupo
Precipitado 2 PbCl2 Obs: Se tiver juntar ao ppt 1
Pb++
1
Soluçao 3 Pb++ Cl- PbCl+
CH3COOH-6M
5
Precipitado 7 PbCrO 4 (amarelo)
K2CrO4-0.5M
Precipitado 1 AgCl PbCl 2 Hg2Cl2
Lavar c/ HCl-6M diluído 1:10 2
10 de H 2O quente
Solução 4 Pb++ ClPrecipitado 3 AgCl Hg2Cl2 PbCl2
Legenda:
= Agitar, = Gota, = Aquecer, = Centrifugar
K2CrO4-0,5M
OBS: Se houver formação de Precipitado Amarelo, repetir a lavagem do ppt 4 e testar novamente c/ K2CrO4. Somente adicione NH 3 ao ppt4 quando este teste apresentar apenas uma pequena turvação.
10 H2O
Ag++
Precipitado 4 Hg2Cl2 AgCl OBS: ppt livre de Pb
6 NH3-15M
Solução 5 Ag(NH 3)2+ ClPrecipitado 5 Hg0 HgNH2Cl (cinza)
HNO3-6M até pH ácido
Hg2++
ppt 6 AgCl (branco)
1º GRUPO: Ag + Pb++ Hg2++ Adicione aproximadamente 1m L da solução amostra em um tubo de ensaio, o qual chamaremos de t u b o a m o s t r a . A este tubo adicione cinco gotas de HCl -6M e agite. A formação de precipitado indica a presença de cátions deste grupo. Continue adicionando HCl -6M até não se formar mais precipita do, porém, evite um grande excesso. Agite durante um ou dois minutos para dar tempo a lenta precipitação do PbCl simétrica, um outro tubo de ensaio com o mesmo volume de água para equilibrá-la.
2
(Cloreto de Chumbo). Centrifugue, lembrando de colocar na centrífuga em posição
Retire o máximo da solução sobrenadante, entornando o tubo amostra em outro tubo limpo. Esta solução chamaremos de s o lu ção 1 . Adicione a esta solução, 2 gotas de HCl-6M e verifique se ainda há formação de precipitado, se isso ocorrer cen trifugue e junte este precipitado 2 ao precipitado 1 . So lu ção 2 : Esta solução contém íons de grupos posteriores, incluindo Pb
+2
, H+ e Cl-. Rejeita-se esta solução se soubermos que ela contém somente cátions do 1º grupo.
Lave o precipitado 1 obtido anteriormente com algumas gotas de HCl diluído que você poderá preparar misturando em um tubo de ensaio 1 gota de HCl -6M para 10 gotas de água. Precipitado 1 : AgCl (branco), Hg 2Cl2 (branco), PbCl2 (branco). Adicione 10 gotas de água destilada quente. Aqueça em ba nho-maria e agite periodicamente durante alguns minutos. Centrifugue e rapidamente separe a s o lu ção 3 do precipitado 3 . +2
+
-
So lu ção 3 : Pb , PbCl , Cl . Adicione 1 gota de CH 3COOH-6M (Ácido acético) e 5 gotas de K 2CrO 4-0.5M. A formação de um precipitado amarel o (PbCrO 4) indica a
presença do Chumbo (Pb).
Precipitado 3 : AgCl (branc o), HgCl 2 (branco), PbCL 2 (branco). Se for encontrado Pb da s o lu ção 3 , repita a lavagem do precipitado 3 com água quente, centrifugue, separe a s o lu ção 4 do precipitado 4 e adicione 2 gotas de K 2CrO 4-0.5M à s o lu ção 4 . Se ainda houver a formação de um precipitado amarelo (PbCrO 4), efetue nova lavagem do precipitado 4 até que a s o lu ção 4 apresente fraca turbidez com K 2CrO 4-0.5M.
Ao precipitado 4 (branco) isento de Pb, adicione 6 gotas de NH3-15M (amônia). Use um bastão para agitar. Centrifugue. Transfira a s o lu ção 5 para um tubo de ensaio. 0
Precipitado 5 : HgNH2Cl (branco), Hg (preto), (AgCl, Ag). Um resíduo cinza é, comumente uma indicação suficiente da presença de mercúrio (Hg). +
-
So lu ção 5 : Ag(NH 3)2 , Cl . Acidifique esta solução com HNO 3-6M (verifique a acidez utilizando o papel de pH). A formação de um precipitado branco indica a presença de
prata (Ag).
1º GRUPO - PERGUNTAS 01. Quais são os cátions do 1º grupo ? 02. Qual é o reagente do 1º grupo ? 03. Sob que forma os cátions do 1º grupo são precipitados e separados dos demais cátions na análise sistemática ? 04. Escreva as fórmulas dos cloretos dos cátions do 1º grupo. 05. Não havendo pptação, por ocasião da adição do reagente do 1º grup o à solução submetida à análise sistemática, quais são os cátions deste grupo que estão definitivamente ausentes e qual cátion que ainda pode estar presente ? 06. Por que é aconselhável um pequeno excesso de HCl na pptação do grupo ? 07. Por que devemos evitar a adição de um grande excesso de HCl à solução submetida à análise? 08. Que propriedade do PbCl 2 é utilizada para separá-lo do AgCl e do Hg 2Cl2 ? 09. Qual a função desempenhada pelo ácido acético no teste de identificação do Pb ++ pelo CrO 4=? 10. Por que o ppt constituído por AgCl e Hg 2Cl2 deve está livre de Pb ++ antes da adição da solução 15M de NH 3 ? 11 O que acontece com Hg 2Cl2 quando tratado pela amonia ? 12. Por ue na análise sistemátic a de cátions usa -se solu ão de HCl ara reci itar o 1º ru o em vez de usar solu ão de NH Cl ou outro cloreto solúvel
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO - (SUBDIVISÃO) - ESQUEMA Solução 2
O Cd++ ainda pode estar presente nesta solução
Solução 1 Esta solução pode ainda conter cátions deste grupo.
AMOSTRA Hg++ Pb++ Cu++ Cd++ Bi+++ As(III) Sb(III) Sn(IV) íons de outros grupos
Legenda:
= Agitar,
1 NH3-6M
Tome 10 desta solução
Solução 3 Rejeitar ou Guardar para o 3º Grupo
Adicione 20 de H 2O + 2 de TA
Precipitado 3 Juntar ao precipitado 1
2 TA
Precipitado 2 Juntar ao Percipitado 1 pH 0.5 3 TA
Solução 6
Solução 4
Solução 5 AsS3-3 AsO 3-3 SbS3-3 SbO3-3 SnS3-2 SnS2OH-
Solução de Lavagem.
Rejeitar
Precipitado 1 HgS PbS CuS Bi2S3 CdS As2S3 SnS2 Sb2S3
= Gota, = Aquecer,
Lavar c/ 20 H2O + 1 de NH 4Cl
= Centrifugar,
Solução amarela lípida. Analizar seguindo esquema da seçãao do Arsênio
se necessário
Precipitado 6 Rejeitar
Precipitado 4 HgS PbS CuS Bi2S3 CdS As2S3 SnS2 Sb2S3 5
10 KOH-0.5M
Precipitado 5 HgS PbS CuS CdS Bi2S3
Lavar c/ 20 H2 O + 1 de NH 4NO 3 0.2M
Solução 7 Rejeitar Precipitado 7 Analisar Seguindo Esquema da Seção do Cobre
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO - (SEÇÃO DO COBRE) - ESQUEMA 10 de água-régia Lavar c/ 10 H2O
Precipitado 2 HgS
Precipitado 1 HgS
Precipitado 3 rejeitar
Solução 2 rejeitar
SEÇ O DO COBRE HgS PbS CuS CdS Bi2S3
Solução 5 Bi+++ Cu++ Cd++
= Agitar,
20 H2O - volt ar p/ o tubo de ensaio e se necessário Abandonar o ppt se houver
Solução 7 Cu(NH 3)4++ Cd(NH 3)4++
NH3-15M até alcalino
Cu
Solução 4 HgCl4-2
¼ de esp.
Precipitado 5 HgCl2 e Hg0 (Cinza)
SnCl 2
Hg++ Na2S2O4 ¼ de esp.
Precipitado 8 rejeitar Solução 8
++
Precipitado 7 Bi(OH) 3
Se a solução ainda estiver azul, repetir o tratamento com o Na2S2O4 até a solução tornar-se incolor
Estanito de Sódio 3 SnCl2-0.2M + 9 NaOH-6M
4 HCl-6M
Livre de Cu Cd(NH 3)4++
ppt 9 CdS (amarelo)
3 TA
Cd++ Precipitado 10 Bi (preto)
Bi+++
3 H2SO4-18M 5 CH3COONH 4-3M Evaporar até liberação de SO 3. Resfriar, adicionar 5 de H 2O, friccionar e transferir p/ tubo de ensaio. Lavar a caçarola c/ 10 de H2O e juntar ao tubo.
Precipitado 6 PbSO4 lavar c/ 10 H2O
= Gota, = Aquecer,
= Centrifugar,
5
Solução 11 Pb(CH 3COO) 3Solução 6 rejeitar
Precipitado 11 rejeitar
1 CH3COOH-6M
Precipitado 5 PbSO4
Transferir p/ cadinho, evaporar
Solução Azul 10 HNO 3-6M
Solução 1 Pb++ Cu++ Cd++ Bi+++
Legenda:
Solução 3 HgCl4-2
5 K2CrO 4-0.5M
Precipitado 12 PbCrO 4 (amarelo)
Pb++
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO - (SEÇÃO DO ARSÊNIO) - ESQUEMA Solução A Teste para Sb
Solução 1 rejeitar SEÇ O DO ARSÊNIO AsS3-3 AsO 3-3 SbS3-3 SbO3-3 SnS2OHSnS3-2
HCl-2M até acidificar
Solução 2 SnCl6-2 SbCl4-
2 de TA
retirar ao máximo o sobrenadante
Transferir p/ cadinho. Evaporar até a metade do volume
¼ de esp. de H2C2O4
3 de TA
20 de H 2O Dividir em 2 tubos
Solução B Teste para Sn
Precipitado 3 Sb2S3 (laranja)
Adicione 1 pedaço de Alumínio. 10 HCl-6M. Até consumir todo o alumínio.
Precipitado 4 Sb0 (manchas negras )
Precipitado 1 As2S3 SnS2 Sb2S3
Lavar c/ 5 de HCl-6M desprezar a solução. Adicione NH3-15M até dissolver o ppt. Adicione 2 H2O2-3%
13 de HCl-12M
Precipitado 2 As2S3
Desprezar qualquer precipitado
Solução 4 Sn+2
5 de MM
Solução 3 AsO 4-3
As(III) MM = Mistura Magnesiana: Mg(NO 3)2.6H2O + NH 4NO3 + NH3 Legenda:
= Agitar,
= Gota, = Aquecer,
= Centrifugar,
5
Sb(III)
Dilua c/ igual volume de H 2O e adicione rapidamente 3 HgCl2-0.1M
Precipitado 9 Ag3 AsO4 (marrom)
Precipitado 5 Hg0 + Hg2Cl2 (cinza)
Lavar c/ 10 H2O
Precipitado 6 NH4MgAsO 4.6H2O
Desprezar a solução
Sn(II)
desprezar a solução. Adicionar 2 de CH3COOH6M
Solução 8 H2 AsO 4-
5 de AgNO 3 0.2M
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO (Subdivisão) Hg++ Pb++ Cu++ Cd++ Bi+++ As(III) Sb(III) Sn(IV)
Tome aproximadamente 1mL da amostra a ser analisada e verifique o pH. Se o pH estiver na faixa de 0,5 a 1,0 adicione 3 gotas de TA -13% (tioacetamida) e aqueça durante 5 minutos em banho -maria. ATENÇÃO: Após efetuar o aquecimento, aguarde que esta solução esfrie na capela, pois há liberação de gases tóxicos provenientes da reação. Centrifugue e transfira a s o lu ção 1 para outro tubo de ensaio. Nesta s o lu ção 1 adicione 1 gota de NH 3-6M e duas gotas de TA -13%. Aqueça durante 5 minutos. Centrifugue se aparecer mais precipitado e junte es te precipitado 2 ao precipitado 1 . Dilua em seguida 10 gotas da s o lu ção 2 transparente em 20 gotas de água, adicione 2 gotas de TA -13% e aqueça novamente. Caso haja formação de precipitado 3 reuna este com o precipitado 1 . A s o lu ção 3 possui íons de grupos posteriores HCl, NH 4Cl, H2S e TA. Rejeitar se a amostra contiver apenas íons do 2º grupo. Lave o precipitado 1 com 20 gotas de água contendo 1 gota de NH 4Cl-6M (cloreto de amônia). Centrifugue. Precipitado 4 : HgS (preto), PbS (preto), Bi 2S3 (marrom), CuS (preto), CdS (amarelo), As 2S3 (amarelo), Sb 2S3 (laranja), SnS 2 (amarelo), S (amarelo). Adicione a este precipitado 10 gotas de KOH -0.5M e aqueça brevemente em banho -maria. Centrif ugue e transfira a s o lu ção 5 para um tubo de ensaio. Precipitado 5 : HgS, PbS, Bi 2S3, CuS, CdS. Lave o precipitado com 20 gotas de água quente contendo 1 gota de NH 4NO 3-0.2M (nitrato de amônia). Centrifugue e analise o precipitado 7 obtido seguindo o esquema da seção do cobre. -3
-3
-3
-3
-2
-
-2
So lu ção 5 : AsS 3 , AsO 3 , SbS3 , SbO 3 , SnS3 , SnS 2OH , (HgS2 ), KOH. Centrifugue se houver traços de precipitado e transfira a s o lu ção 6 amarela
transparente para um tubo de ensaio e analise seguindo o esquema da seção do arsênio.
PERGUNTAS: PRECIPITAÇÃO E SUBDIVISÃO 01. Quais são os cátions do 2º grupo ? 02. Qual o reagente do grupo ? 03. Sob que forma os cátions do 2º grupo são precipitados e separados dos demais cátions na análise sistemática ? 04. Escreva as fórmulas dos sulfetos dos cátions do 2º grupo ? 05. Qual deve ser o valor do pH da solução s ubmetida à ação da tioacetamida ? 06. Por que existe este importante controle de pH da solução na precipitação deste grupo ? 07. Como está subdividido o 2º grupo de cátions ? 08. Qual o critério de subdivisão dos cátions do 2º grupo em 2 seções ? 09. Por que o pH da solução submetida a análise baixa após a adição da tioacetamida ?
10. Justifique a operação da diluição a que é submetida a solução destinada a análise na etapa de precipitação do grupo depoi s de sucessivas adições de solução de tioacetamida. 11. Por que os sulfetos precipitados são lavados com solução quente de NH 4Cl ? 12. Escreva a equação de hidrólise da tioacetamida.
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO (Seção do Cobre) HgS PbS CuS CdS Bi 2S3
Ao precipitado 6 (esquema da subdivisão): HgS, PbS, CuS, CdS, Bi 2S3, adicione 10 gotas de HNO 3-6M. Aqueça em banho-maria, agitando ocasionalmente, até ocorrer a reação. Centrifugue. Lave o precipitado 1 com 10 gotas de água. Rejeite o líquido de lavagem. Precipitado 2 : Após efetuar a lavagem ant erior teremos então neste precipitado HgS (preto), HgS.Hg(NO 3)2 (branco). Acrescente 10 gotas de água régia, aqueça e centrifugue. Despreze o precipitado 3. Transfira a s o lu ção 3 para um cadinho e evapore até haver redução de volume (não até à secura). Adicione aproximadamente 1 mL de água (20 gotas) ao cadinho, transfira para um tubo de ensaio e centrifugue se houver precipitado. Despreze o precipitado se houver e adicione a s o lu ção 4, ¼ de espátula de SnCl 2 (cloreto de estânio II). A presença de um precipitado 5 branco, Hg 2Cl2, tornando-se cinza, Hg + Hg 2Cl2, indica a presença do mercúrio (Hg). +2 +3 +2 +2 + So lu ção 1 : Pb , Bi , Cu , Cd , H , NO3 . Transfira esta solução para uma caçarola e adicione 3 gotas de H 2SO 4-18M (ácido sulfúrico). Evapore até a liberação de fumaça densa de SO 3. Resfrie. Com muito cuidado acrescente 5 gotas de água. Friccione as paredes e o fundo da caçarola e transfira para um tubo de ensaio. Lave a caçarola com 2 porções de água (5 gotas cada) e junte ao tubo de ensaio esta solução. Centr ifugue. Separe a s o lu ção 5 e lave o precipitado 5 com 10 gotas de água.
Ao lavar o precipitado 5 você obterá o precipitado 6 . A este precipitado contendo PbSO 4 adicione 5 gotas de CH 3COONH4-3M (acetato de amônia). Centrifugue se houver resíduo e abandone o precipitado. Acrescente a s o lu ção 11 , uma gota de CH 3COOH-6M e 5 gotas de K 2CrO 4-0.5M. A formação de um precipitado 12 amarelo forte, PbCrO 4 indica a presença de chumbo (Pb). +3 +2 +2 So lu ção 5 : Bi , Cu , Cd . Adicione NH 3-15M até a solução ficar alcalina (fa ça o teste com o papel de pH). Centrifugue mesmo que não veja precipitado. A formação de uma s o lu ção 7 azul Cu(NH 3)4+2, indica a presença de cobre (Cu). Precipitado 7 : Bi(OH) 3. Acrescente solução de estanito de sódio que você pode preparar adicionando 3 gotas de SnCl 2- 0.2M (cloreto de estânio) + 9 gotas de NaOH-6M. A imediata mudança da cor para preto indica a presença de bismuto (Bi). +2 +2 So lu ção 7 : Cu(NH 3)4 , Cd(NH 3)4 . Se a solução não for azul, adicione 3 gotas de TA -13% e aqueça. A formação de p r e c i p i t a d o 9 amarelo indica a presença de cádmio (Cd). Caso a s o lu ção 7 seja azul, adicione ¼ de espátula de Na 2S2O4 (ditionito de sódio). Aqueça durante 5 minutos e centrifugue. Despreze o precipitado 8 . Repita o tratamento com o Na 2S2O4 até a s o lu ção 8 tornar-se incolor. Feito isto, ajuste o pH da s o lu ção 8 livre de cobre adicionando 4 gotas de HCl -6M. Adicione então 3 gotas de TA e aqueça. A formação de precipitado amarelo indica a presença de cádm io (Cd).
SEÇÃO DO COBRE 1. Qual o reagente que é usado para s eparar o HgS dos demais sulfetos da seção do cobre? 2. Que é água régia e qual a finalidade do seu uso na identificação do mercúrio ? 3. Mostre a(s) reação(ões) que ocorre entre o íon HgCl 4= e SnCl 2 na etapa de identificação do mercúrio. 4. Que reagente é usado para separar o contaminante (BiO) 2SO 4 do PbSO 4 ? 5. Como é feita a identificação do cátion cúprico ? 6. Qual a natureza do ppt obtido pelo tratamento de uma solução que contém Bi ++, Cu ++, Cd ++ pela solução de NH 3 em excesso ? Mostre a reação. 7. Mostre através de reação o que ocorre com o Bi(OH) 3 branco, quando tratado pelo estanito de sódio. 8. Como é feita a identificação de Cd ++ em uma solução que contém Cd(NH 3)4++ e Cu(NH 3)4++ ?
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 2º GRUPO (Seção do Arsênio) AsS3-3 AsO3-3 SbS3-3 SbO 3-3 SnS2OH - SnS3-2
À s o lu ção 6 (esquema da subdivisão): AsS 3-3, AsO 3-3, SbS 3-3, SbO 3-3, SnS 2OH -, SnS3-2, KOH, (HgS 2-2) adicione 2 gotas de TA-13% e cuidadosamente HCl-2M só até que a solução fique ácida (testar com papel d e pH). Centrifugue, retire ao máximo a solução sobrenadante e rejeite -a. Precipitado 1 : AsS 3 (amarelo), Sb 2S3 (laranja), SnS 2 (amarelo), HgS (preto a vermelho). Adicione a este precipitado 13 gotas de HCl -12M. Agite com bastão e aqueça em banho-maria só até ocorrer a reação, aproximadamente 5 minutos. Centrifugue.
Transfira a s o lu ção 2 para uma caçarola e evapore até a metade do volume. Adicione aproximadamente 1 mL de água (20 gotas) a caçarola e divida a solução em dois tubos Solução “A” e Solução “B”. So lu ção A - Teste para Sb: Acrescente ¼ de espátula de H 2C2O4 sólido (ácido oxálico) e 3 gotas de TA -13% e aqueça. A formação de um precipitado laranja forte, Sb 2S3, indica a presença de antimônio (Sb). So lu ção B - Teste para Sn: Adicione um pedaço de alumínio metálico a esta solução e adicione 10 gotas de HCl -6M. Aqueça em banho -maria até todo o alumínio ser consumido. Centrifugue. Manchas negras indicam a presença de antimônio e devem ser rejeitadas. +2
+3
So lu ção 4 : Sn , Al , HCl. Dilua a solução com igual volume de água e rapidamente acrescente 3 gotas de HgCl 2-0.1M (cloreto de mercúrio). A formação de precipitado 5 branco, Hg 2Cl2, passando a cinza, Hg + Hg 2Cl2 indica a presença de estânio (Sn). Precipitado 2 : As2S3. Lavar o precipitado com 5 gotas de HCl -6M, desprezando a solução de lavagem.
Adicione ao precipitado, NH 3-15M até dissolvê-lo completamente. Adicione então 2 gotas de H 2O2-3% (água oxigenada) e aqueça brevemente. Centrifugue e rejeite o precipitado se houver. Adicione à s o lu ção 3 , cinco gotas de MM (mistura magnesiana), atritando as paredes internas do tubo com um bastão de vidro. Centrifugue, rejeite a solução . Lave o precipitado 6: (MgNH 4 AsO 4.6H2O) uma vez com 10 gotas de água, desprezando o líquido de lavagem. Adicione ao precipitado, duas gotas de CH3COOH-6M até dissolve-lo. Adicione a esta s o lu ção 8 , cinco gotas de AgNO 3-0.2M. (nitrato de prata). A formação de precipitado 9 marrom Ag 3 AsO 4 indica a presença de arsênio (As).
SEÇÃO DE ARSÊNIO 1. Qual o reagente usado para separar As 2S3 do Sb 2S2 e SnS 2 ? 2. Como atua e qual a composição da mistura magnesiana ? 3. Qual o papel desempenhado pelo ácido oxálico no teste do antimônio pela tioacetamida ? 4. Explique como se dá a separação do Sb e Sn pela adição de Al e HCl 2 antes da identificação do Sn. Mostre as reações.
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 3º GRUPO – ESQUEMA 1
Solução 1 rejeitar ou guardar p/ o 4º grupo
AMOSTRA Fe++ Ni++ Co++ Mn++ Zn++ Al+++ Cr +++
Solução 3 Co++ Ni++ Fe+++ Zn++ Mn++ Al+++ Cr +++
6 NH4Cl-6M
NH3-15M até alcalino 4 TA
= Agitar,
adicione alguns cristais de KClO 3 . Adicione 10 de HNO 3-16M Transferir p/ um tubo de ensaio. Lavar a caçarola c/ 5 de H 2O.
Precipitado 1 CoS NiS FeS ZnS MnS Al(OH) 3 Cr(OH) 3
lavar c/ 10 H2O quente + 1 NH4NO3 0.2M
rejeitar a solução
Precipitado 2 CoS NiS FeS ZnS MnS Al(OH) 3 Cr(OH) 3
= Gota, = Aquecer,
= Centrifugar,
5
NaOH-6M até alcalino + 5 em excesso
Solução 4 Co++ Ni++ Fe+++ Zn++ Al+++ Cr 2O7-2
1 H2O2-3%
Precipitado A Hidróxidos Básicos Fe(OH) 3 Co(OH) 3 Ni(OH) 3
Solução B Hidróxidos Ácidos CrO 4-2 Al(OH) 4Zn(OH) 4-2
Precipitado 4 MnO2
10 HNO3-16M até dissolver o ppt.
Lavar o precipitado c/ 10 H2O
Precipitado 3 rejeitar
Mn Legenda:
Transferir p/ caçarola. Evaporar à secura e adicionar 10 de HNO3 16M Repita este processo mais 2 vezes
++
Solução 7 MnO4(solução violeta)
Precipitado 5 MnO2
NaBiO3 ¼ de espátula
5 HNO 3-6M 5 H2O2-3%
Solução 6 Mn++
Solução 5 rejeitar
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 3º GRUPO - ESQUEMA 2 Precipitado A Hidróxidos Básicos Fe(OH) 3 Co(OH) 3 Ni(OH) 3
Solução B Hidróxidos Ácidos CrO 4-2 Al(OH) 4Zn(OH) 4-2
Lavar c/ 10 de H 2O + 2 NaOH-6M Desprese a Solução. Adicione 5 de HCL12M até dissolver o precipitado. Adicione 10 de H 2O e divida a solução em 2 tubos.
Teste para Ferro e Cobalto Fe+++ Ni ++ Co++
Teste para Níquel Fe+++ Ni ++ Co++
Solução 10 Fe(SCN) ++ Co(SCN) 4-2
Fe
Solução 8 Ni (NH 3)6++ Co(NH 3)6++
+++
(Vermelho Sangue)
Solução 11 FeF6-3 Co(SCN) 4-2
.
Precipitado 9 Ni(C4H7O2N2)2 (vermelho)
Co++
(Camada Superior Azul) Legenda:
= Agitar,
= Gota, = Aquecer,
Ni
= Centrifugar,
5
++
Solução 13 CrO4-2 Zn(NH 3)4+2
Precipitado 12 PbCrO 4 (Amarelo)
adicione HCl-6M até dissolver o precipitado
Solução 16 Al+++
Solução 14 Zn(NH 3)4+2
2 de Aluminon. 5 de CH3COONH 43M e 2 de NH3-15M
3 de TA
Precipitado 15 ZnS (Branco)
Teste para Cromo CrO4-2 Al(OH) 4Zn(OH) 4-2 Adicione CH 3COOH-6M até acidificar. Adicione 5 de Pb(CH3COO) 2-0.2M.
Precipitado 13 Al(OH) 3
5 de BaCl 2-0.2M. . Rejeite o precipitado
5 de D.M.G.
adicione cristais de NaF até desaparecer o vermelho e em seguida 10 NH4SCN em álcool-éter
Dividir em 2 Tubos
Adicione HCL-6M até acidificar. Adicione 5 de NH4Cl-6M e NH3-15M até básico. .
NH3-15M até alcalinizar. Rejeitar o Precipitado
adicione alguns cristais de NH4SCN
Teste para Alumínio e Zinco CrO 4-2 Al(OH) 4Zn(OH) 4-2
Zn++
Precipitado 17 Al(C22H13O9)3 (Vermelho Gelatinoso)
Al+++
Cr +++
3º GRUPO: Fe++
Ni++ Co++ Mn++ Zn++ Al+++ Cr +++
A aproximadamente 1.5mL da solução amostra adicione 6 gotas de NH 4Cl-6M. Torne a solução alcalina com NH3-15M (teste com o papel de pH). Adicione em seguida 4 gotas de TA e aqueça por aproximadamente 5 minutos em banho-maria. Centrifugue. A s o lu ção 1 contém íons dos grupos posteriores. Deveremos então rejeita-la ou guarda-la para o 4º grupo. Efetue a lavagem do precipitado 1 utilizando 10 gotas de água destilada quente contendo 1 gota de NH4NO3-0.2M. Centrifugue e rejeite a solução de lavagem. Precipitado 2: CoS (preto), NiS (preto), FeS (preto), ZnS (branco), MnS (rosa), Al(OH) 3 (incolor),
Cr(OH)3 (verde). A este precipitado adicione 10 gotas de HNO 3-16M (ácido nítrico) e aqueça até dissolver o precipitado. Centrifugue e abandone qualquer resíduo de precipitado se houver. ++ So lu ção 3: Fe Ni++ Co++ Mn++ Zn++ Al+++ Cr +++ : Transfira esta solução para uma caçarola, evapore à secura e adicione 10 gotas de HNO 3-16M. Evapore novamente à secura e adicione mais 10 gotas de HNO3-16M. Evapore à secura e adicione novamente 10 gotas de HNO 3-16M. Adicione aos poucos alguns cristaisde KClO 3 (clorato de potássio). Aqueça brevemente e observe a formação de um precipitado marrom. Adicione 10 gotas de HNO 3-16M e transfira para um tubo de ensaio. Lave a caçarola com 5 gotas de água. Centrifugue. (precipitado 4 e solução 4) ++ So lu ção 4 : Fe Ni++ Co++ Zn++ Al+++ Cr 2O7-2: Neutralize o ácido adicionando NaOH-6M até o pH se tornar alcalino. Adicione 5 gotas em excesso. Adicione 1 gota de H 2O2-3%, aqueça e centrifugue. (precipitado A e solução B) Precipitado 4 : MnO2. Lave o precipitado com 10 gotas de água. Centrifugue e rejeite a solução de lavagem. Adicione a este precipitado 5 gotas de HNO 3-6M e 5 gotas de H 2O2-3%. A esta s o lu ção 6 obtida, adicione ¼ de espátula de NaBiO 3 (bismutato de sódio). A formação de uma solução 7 púrpura indica a presença de manganês (Mn). PRECIPITADO A: Hidróxidos Básicos. Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)2: Lave este precipitado com 10
gotas de água contendo 2 gotas de NaOH-6M. Centrifugue e despreze a solução de lavagem. Adicione 5 gotas de HCl-12M e aqueça até dissolver o precipitado A. Adicione então 10 gotas de água e divida aa solução em 2 tubos de ensaio. 1 - T ES TE PA R A F E RR O E C OB A L T O : Adicione alguns cristais de NH4SCN (tiocianato de amônia). A formação de uma s o lu ção 10 vermelho sangue indica a presença de ferro (Fe).
Adicione à so lu ção 10, a lg u n s cristais de NaF (Fluoreto de Sódio) até desaparescer o vermelho intenso e em seguida adicione 10 gotas de NH 4SCN em álcool-éter. A formação de uma s o lu ção 11 contendo uma camada superior azul indica a presença do cobalto (Co). 2 - TESTE PARA NÍQUEL: Adicione NH 3-15M até alcalinizar (teste com papel de pH). Em seguida
centrifugue e rejeite o precipitado.
So lu ção 8: Adicione 5 gotas de D.M.G. (dimetilglioxima). Centrifugue. A formação de um precipitado
vermelho escuro indica a presença do níquel (Ni). -2 -2 SOLUÇÃ O B : Hidróxidos Ácidos: CrO4 , Al(OH)4 , Zn(OH)4 : Dividir esta solução em 2 tubos de ensaio. 1 - TESTE PARA ALUMÍNIO E ZINCO: Adicione HCl-6M até acidificar. (tester com papel de pH). Em seguida adicione 5 gotas de NH 4Cl-6M e torne a solução básica utilizando NH 3-15M. Centrifugue mesmo que não veja precipitado. (precipitado 13 e solução 13) So lu ção 13 : Adicione 5 gotas de BaCl2-0.2M (cloreto de bário) e centrifugue. Rejeite o precipitado. Adicione à s o lu ção 14 três gotas de TA-13%, aqueça e centrifugue. A formação de um precipitado 15 branco indica a presença de zinco (Zn). Precipitad o 13: Adicione HCl-6M até dissolver o precipitado. Em seguida adicione a esta s o lu ção 16 obtida, 2 gotas de Aluminon, 5 gotas de CH 3COONH4-3M e 2 gotas de NH 315M. A formação de um precipitado 17 vermelho gelatinoso indica a presença de alumínio (Al). 2 - T ES TE PA R A C RO MO : Adicione CH3COOH-6M até acidificar (testar com o papel de pH). OBS:
Por se tratar de um ácido fraco o papel de pH se tornará somente levemente rosa quando a acidez for atingida. Em seguida adicione 5 gotas de Pb(CH 3COO)2-0.2M. Centrifugue. A formação de um precipitado 12 amarelo indica a presença de cromo (Cr).
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS 3º GRUPO - PERGUNTAS 01. Quais são os cátions do 3º grupo ? 02. Qual o reagente usado para precipitar o 3º grupo e sob que forma precipitam os cátions deste grupo ? 03. Qual é o reagente usado para dissolver os sulfetos e hidróxidos dos cátions deste grupo e como atua este mesmo reagente na referida solubilização ? Mostre as reações. 04. Por que o Mn++ e o Cr +++ devem ser removidos na etapa inicial da análise do 3º grupo ? De que forma isto é feito ? 05. Por que o cloreto deve estar ausente na etapa de separação do manganês e como é feita a remoção deste ânion ? Mostre a reação. 06. Mostre a reação de identificação do Mn ++. 07. Que mistura de reagentes é usado para separar os hidróxidos ácidos e básicos ? Qual a função de H 2O2 nesta separação ? 08. Como se dá a identificação do ferro ? Mostre a reação. 09. Como é feita a identificação do cobalto na presença do ferro ? 10. Como é feita a identificação do níquel ? 11. Como é feita a identificação do alumínio ? 12. Como é separado o Zn(NH 3)4++ do CrO4= e por que é feita esta separação ? 13. Por que na identificação do alumínio pelo aluminon o pH deve ser regulado entre 5 e 7,2 ? 14. Como é confirmada a presença do cromato na solução ? Mostre a reação.
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 4º GRUPO - ESQUEMA
Precipitado 6 SrCO 3 CaCO 3
AMOSTRA Ca++ Sr ++ Ba++
adicione 1 de NH4Cl-6M NH3-15M até alcalinizar e 5 de (NH4)2CO32M
Adicione HNO 3-6M até dissolver o precipitado. Transferir para caçarola, evaporar à secura, resfriar. Adicione 5 de HNO3-16M. Transfira para um tubo de ensaio, lavar a caçarola com 5 de HNO 3-16M. , deixar em repouso por 5 minutos. .
Solução 7 Ca++
Adicione NaOH-6M até alcalino, 6
Solução 1 rejeitar ou guardar p/ o 5º grupo
Na2CO3 preparado na hora (1/4 de espátula de Na 2CO3 + 20 de H 2O. . Desprezar a solução. Lavar o precipitado c/ 5 de H2O , . Desprezar a solução de lavagem.
adicione 20 de H2O, NH3-15M até levemente alcalino e 5 de (NH4)2C2O4-0.2M
Solução 3 Sr ++ Ca++ CrO4-2
Precipitado 8 CaC2O4 (branco esfumaçado)
adicione CH3COOH6M até dissolver o precipitado
se necessário. Abandone o precipitado
Solução 2 Ba++ Sr ++ Ca++
Ca
adicione 5 de CH3COONH 4-3M 10 de H 2O e 6 de K2CrO4-0.5M
= Agitar,
Precipitado 9 SrSO 4
Sr ++
= Gota, = Aquecer,
= Centrifugar,
5
++
Lavar com 10 de H2O. Desprezar a solução de lavagem. Adicione HCl-6M até dissolver o precipitado. Adicione 20 de H2O.
Precipitado 3 BaCrO 4
adicione 10 de H2O e NH 3-15M até levemente alcalino. Adicione 5 de TEA e 5 de (NH4)2SO41M
Precipitado 1 BaCO 3 SrCO 3 CaCO 3
Legenda:
Precipitado 7 Sr(NO 3)2
adicione alguns cristais de HNH2SO3
Solução 4 Ba++
Ba++ Precipitado 5 BaSO 4 (branco)
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 4º GRUPO Ca++ Sr ++ Ba++ Se a solução amostra for proveniente da análise do 3º Grupo de Cátions, proceda antes a eliminação do excesso de sais de amônio, caso contrário inicie a precipitação do grupo. REMOÇÃ O DO EXCESSO DE SAIS DE A MÔNIO: Adicione 5 gotas de HNO 3-6M a aproximadamente 1 mL da solução amostra em uma caçarola. Aqueça e evapore à secura. Resfrie. Coloque 10 gotas de HCl-6M e friccione as paredes e o fundo da caçarola para trazer o resíduo para solução. Dilua com 10 gotas de água e transfira para um tubo de ensaio. Lave a caçarola com 5 gotas de água e reuna ao tubo.
Centrifugue e abandone o precipitado se houver. PRECIPITAÇÃ O DO GRUPO: Adicione 1 gota de NH 4Cl-6M à solução amostra. Em seguida adicione NH3-15M até tornar a solução alcalina (testar com papel de pH). Adicione 5 gotas de (NH 4)2CO3-2M (carbonato de amônia). Aqueça durante cinco m inutos e centrifugue. ++
+
+
So lu ção 1: Esta solução pode conter Mg , K , NH4 e NH3. Rejeite ou guarde-a para o 5º grupo. Precipitado 1: BaCO3 (branco), SrCO 3 (branco), CaCO 3 (branco). Dissolva este precipitado num mínimo de ácido acético 6M. Se restar resíduo insolúvel, centrifugue e abandone o precipitado.
Adicione a So lu ção 2 , contendo (Ba ++, Sr ++, Ca++), 5 gotas de CH 3COONH4-3M e 10 gotas de água e 6 gotas de K 2CrO4-0.5M. Agite e centrifugue. Precipitado 3: Lave este precipitado contendo (BaCrO 4 e SrCrO4), com 10 gota de água. Despreze a solução de lavagem. Em seguida adicione HCl-6M até dissolver o precipitado. Adicione 20 gotas de água. So lu ção 4: Adicione ¼ de espátula de HNH 2SO3 (ácido sulfâmico), evite excesso. Aqueça durante 5 minutos. A formação de um precipitado cristalino branco (BaSO 4) indica a presença de bário (Ba). ++
++
-2
So lu ção 3: (Sr , Ca , CrO4 ). Torne a solução alcalina com NaOH-6M e adicione 6 gotas de
Na2CO3 preparado na hora com (¼ de espátula de Na 2CO3 e 20 gota de água). Aqueça e centrifugue. Lave o precipitado com 10 gotas de água, centrifugue e despreze a solução de lavagem.
Precipitado 6: (SrCO3, CaCO3). Adicione HNO3-6M até dissolver o precipitado. Transfira para
caçarola e evapore à secura. Resfrie e acrescente 5 gota de HNO 3-16M. Friccione a caçarola com um bastão de vidro e transfira a solução para um tubo de ensaio. Lave a caçarola com mais 5 gotas de HNO 3-16M e junte ao tubo. Introduza um bastão limpo e seco e friccione as paredes do tubo. deixe em repouso por 5 minutos. Centrifugue. ++
So lu ção 7: Ca . Adicione 20 gotas de água e NH 3-15M até tornar a solução levemente alcalina. Em
seguida adicione 5 gotas de (NH 4)2C2O4-0.2M. A formação de um precipitado branco enfumaçado (CaC 2O4) indica a presença de cálcio (Ca). Precipitado 7: Sr(NO3)2, Ca(NO3)2. Adicione 10 gotas de água e NH 3-15M até tornar a solução levemente alcalina. Adicione então 5 gotas de TEA (trietanolamina) e 5 gotas de (NH 4)2SO4-1M. A formação de um precipitado cristalino branco (SrSO 4) indica a presença de estrôncio (Sr)
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS 4º GRUPO - PERGUNTAS
01. Por que as separações analíticas na análise sistemática dos cátions do 4º grupo são muito difíceis? 02. Quais os solutos existentes no “Reagente de Grupo” do 4º grupo de cátions? 03. Sob que forma os cátions do referido grupo são precipitados? 04. Qual a vantagem de se precipitar o 4º grupo sob a forma de carbonatos em vez de oxalatos ou sulfetos? 05. Por que deve-se fazer a remoção do excesso dos sais de amônio antes da precipitação do grupo na análise sistemática? 06. De que maneira estes sais de amônio são removidos ? 07. Que solução é usada para separar o Ba ++ do Ca++ e Sr ++ ? 08. Qual o procedimento analítico que confirma a presença do bário depois que ele é precipitado como cromato ? 09. Por que utiliza-se o ácido sulfâmico na reação com o bário ? 10. Escreva a reação de hidrólise do ácido sulfâmico. 11. Qual a função da trietanolamina na separação do Ca ++ do Sr ++ ? 12. Sob que forma é identificado o Sr ++ ? 13. Sob que forma é identificado o Ca ++ ? 14. Por que é de importância crítica a obtenção de uma separação perfeita na análise dos cátions deste grupo ?
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 5º GRUPO - ESQUEMA
Em um vidro de relógio coloque um pedaço de papel de pH umedecido de forma que ele fique aderido a parte interna do vidro.
A seguir adicione outro pedaço de papel de pH a uma caçarola. Adicione sobre o papel 1/3 de sua amostra e em seguida NaOH-6M até o papel de pH tornar-se azul.
Cubra imediatamente a caçarola com o vidro de relógio com o papel de pH voltado para dentro da caçarola.
O desprendimento de NH 3 da solução atinge o papel de pH umedecido do vidro de relógio e torna-o azul.
NH4+
Teste para: NH4+ adicione NH 3-15M até alcalino, 1 NH4Cl-6M, 5 Na2HPO4-0.5M. , friccione as paredes do tubo e deixe em repouso . , despreze a solução
AMOSTRA Na+ K+ Mg+ NH4+
Teste para: Mg+
adicione HCl-6M até dissolver o precipitado
Precipitado 1 MgNH 4PO4.6H2O
Trnasfira para uma caçarola e evapore à secura. Resfrie.
Precipitado 4 Desprezar
Teste para: Na+ e K+ Adicione 10 HNO3-16M. Evaporar à secura. Resfrie. Adicione 10 H2O, raspar o interior da caçarola com bastão e transferir tudo para um tubo de ensaio. .
Legenda:
= Agitar,
= Gota, = Aquecer,
= Centrifugar,
5
Solução 4 Na+ e K+
Teste para: Na+
Dividir em 2 tubos
Teste para: K+
Solução 2 Mg++
adicione 2 reagente S.O. e NaOH-6M até alcalino.
adicione 15 de Acetato de Magnésio e Uranila. Friccione com bastão e deixe em repouso
Precipitado 3 Mg(OH) 2 (azul)
Mg++
Precipitado 5 NaMg(UO 2)3(C2H3O2)9.9 H2O (amarelo esverdeado)
adicione alguns cristais de NaNO 2. . Resfrie. Adicione 10 Na3Co(NO2)6-0.33M
Precipitado 6 K2NaCo(NO 2)6 (amarelo)
K+
Na+
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS - 5º GRUPO NH4+ Na+ K+ Mg++ TESTE PARA O ÍON AMÔN IO: Este teste deve ser feito com a amostra original. Em um vidro de relógio
adicione 1 gota de água e coloque um pedaço de papel de pH em contato com a água de forma que ele fique aderido à parede do vidro. Em seguida adicione outro pedaço de papel de pH a uma caçarola e sobre o papel pH adicione 15 gotas de sua amostra original. Adicione então à caçarola contendo a amostra e o papel de pH NaOH6M até que o papel de pH que está imerso na amostra torne-se azul.
Cubra imediatamente a caçarola com o vidro de relógio com o papel de pH voltado para dentro do cadinho. O desprendimento de NH 3 da solução atinge o papel de pH umedecido do vidro de relógio e torna-o azul. Essa mudança de cor caracteriza a presença de íon amônio (NH 4+). TESTE PA RA MAG NÉSIO: À solução amostra adicione NH 3-15M até torná-la alcalina, em seguida adicione 1 gota de NH4Cl-6M e 5 gotas de Na 2HPO4-0.5M (fosfato ácido de sódio). Agite e friccione as paredes internas do tubo com bastão de vidro e deixe em repouso por 5 minutos.
Centrifugue e despreze a solução. Ao Precipitado 1 (MgNH4PO4.6H2O - branco) obtido adicione HCl-6M até dissolver o precipitado. À So lu ção 2 adicione 2 gotas de reagente S. e O.-0.05% (P-nitrobenzenoazo-resorcinol) e NaOH-6M até alcalinizar. A formação de uma So lu ção 3 azul (Mg(OH)2 indica a presença de magnésio (Mg). TESTE PA RA SÓDIO E PO TÁSSIO: Transfira sua amostra para uma caçarola e evapore à secura.
Resfrie. Adicione 10 gotas de HNO 3-16M e evapore novamente à secura. Resfrie e adicione 10 gotas de água.
Raspe o interior da caçarola com um bastão e transfira tudo para um tubo de ensaio. Centrifugue e despreze o precipitado 4. +
+
So lu ção 4: (K e Na ) Divida esta solução em dois tubos de ensaio. TESTE PA RA SÓDIO: Adicione a amostra 12 gotas de acetato de magnésio e Uranila. Friccione com bastão e deixe em repouso por cinco minutos. A formação de um precipitado 5 cristalino, amarelo-esverdeado
(NaMg(UO2)3(C2H3O2)9.H2O) indica a presença de sódio (Na).
TESTE PARA POTÁSSIO: Adicione a amostra alguns cristais de NaNO 2 (nitrito de sódio). Aqueça.Resfrie
e neutralize com NaOH-6M. Adicione 10 gotas de Na 3Co(NO2)6-0.33M (cobaltonitrito de sódio). A formação de um precipitado amarelo indica a presença de potássio (K).
ANÁLISE SISTEMÁTICA DE CÁTIONS 5º GRUPO DE CÁTIONS - PERGUNTAS 01. Quais os cátions do 5º grupo ? 02. Como é feito o teste para o íon amônio ? Mostre a reação. 03. Qual o procedimento usado na identificação do magnésio ? Mostre as reações. 04. Por que é feita uma eliminação dos sais de amônio ? 05. De que maneira estes sais são eliminados ? Mostre a reação. 06. Qual a reação de identificação do íon Na + ? 07. Qual a reação de identificação do íon K + ? 08. Qual a função do nitrato de sódio usado no teste para potássio ?
