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ANLISE 1

A amostra poder conter os seguintes ons: cobre (II), cdmio (II), ferro (III), cromo

(III), zinco (II), nquel (II), cobalto (II), mangans (II), clcio (II), brio (II), estrncio (II),

acetato, carbonato, nitrito, sulfito e nitrato.

Lembre-se, voc est em um laboratrio qumico e sempre deve ter

cuidado com sua proteo ao executar os experimentos.

A amostra txica, bem como os reagentes que sero utilizados. Efetue

os aquecimentos necessrios na capela.

Utilize os culos de segurana, aventais fechados e luvas durante as

aulas. Caso as luvas rasguem ou fiquem molhadas, troque-as, mas no se

esquea de lavar as mos antes de faz-lo.

Use sapatos totalmente fechados.

Por fim, procure no tocar no rosto ou cabelos durante as aulas e no se

esquea de lavar bem as mos com gua e sabo antes de sair do laboratrio.

A partir desta anlise, cada aula ser uma avaliao. Ao final de cada aula, vocs

informaro ao docente responsvel quais ons foram encontrados. importante ressaltar que

estas informaes podero ser alteradas at o ltimo dia reservado no calendrio para esta

anlise. Portanto, consulte o cronograma para organizar o seu trabalho, no perder os prazos e

estudar.

Nesta primeira anlise vocs recebero uma amostra slida que poder conter os

seguintes ons: Cu2+

, Cd2+

, Fe3+

, Cr3+

, Zn2+

, Ni2+

, Co2+

, Mn2+

, Ca2+

, Ba2+

, Sr2+

, CH3CCOO-, NO2

-,

SO32-

, CO3 2-

e NO3-. Poder conter significa que a amostra contm at 15 ons.

No trabalhe com a amostra toda de uma vez. Divida-a em partes que sejam suficientes

para fazer as anlises planejadas por voc - frise-se- para aquele dia e tambm para fazer

anlises de confirmao, caso voc julgue necessrio. Como sugesto, divida a amostra em trs

partes. A primeira ser utilizada para anlise dos nions. A segunda para a separao e

identificao dos ctions. A ltima para procedimentos de confirmao, caso necessrio, que

deve ser guardada at que o resultado final seja divulgado.

O estudo poder ser feito com anlises comparativas, iniciando-as com ons contidos

nas solues do reagentrio. Aproveite o primeiro dia desta anlise para fazer experimentaes,

baseadas em estudos prvios. Seu aproveitamento ser maior, quanto maior for seu estudo e

planejamento anterior. Caso voc opte por simplesmente tentar, voc demorar mais tempo para

entender o sentido, e a necessidade, de impor uma ordem na anlise dos ons contidos na

amostra.

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CARACTERSTICAS GERAIS DE CADA ON:

Cu2+

e Cd2+

estes ction pertencem ao grupo do cido sulfdrico em meio cido [H2S/H+] e

formam os precipitados CuS e CdS.

Fe3+

, Cr3+

, Zn2+

, Ni2+

, Co2+

e Mn2+

estes so alguns dos ctions pertencentes aos ctions do

grupo do sulfeto de amnio [(NH4)2S]. Os ctions trivalentes, por hidrlise, precipitam hidrxidos

e os divalentes, precipitam os sulfetos. Os precipitados formados so: Fe(OH)3 (FeS), Cr(OH)3,

ZnS, NiS, CoS e MnS.

Ba2+

, Ca2+

e Sr2+

estes so alguns dos ctions do grupo do (NH4)2CO3. No sero

precipitados como carbonatos pois, no processo de separao, o meio j estar bsico o

suficiente para que a separao ocorra com reagente especfico para o brio.

Como ambos os grupos, precipitam, na maioria dos casos, os sulfetos, o controle do pH

muito importante nesta etapa. necessrio garantir que o meio esteja cido (pH 0,5) para

que seja possvel separar Cd2+

e Cu2+

, como CuS (s) e CdS (s), dos demais ctions. Caso

contrrio, no ocorrer a separao.

Esta precipitao ocorrer em meio cido, mas no se utiliza mais o cido sulfdrico,

devido sua toxidez e odor desagradvel. O reagente utilizado ser a tioacetamida, que por

hidrlise, gera o H2S em soluo, segundo as equaes 1 e 2:

Hidrlise em meio cido: CH3CSNH2 + 2 H2O CH3COONH4 + H2S (1)

Hidrlise em meio alcalino: CH3CSNH2 + 3 OH- CH3COONH4 + NH3+ S

2- (2)

Quanto aos nions:

NO3- este um dos nions pertencente ao grupo dos nions solveis ou grupo dos nions

oxidantes.

NO2- este um dos nions pertencente ao grupo dos nions solveis ou nions redutores.

SO32- este um dos nions pertencente ao grupo dos nions volteis, aqueles nions que, em

meio cido e aquecimento, liberam um gs ou tambm pode ser classificado com um nion

redutor.

CH3CCOO- e CO3

2- este so nions pertencentes ao grupo dos nions volteis ou tambm

podem ser classificados como um nions indiferentes.

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Esquema 1: Resumo da marcha de separao dos ctions.

REAGENTES COMUNS (ficaro na capela ou na bancada):

1) HCl 6 mol L-1

.

2) HNO3 6 mol L-1

.

3) HNO3 16 mol L-1

.

4) H3CCOOH 3 mol L-1

.

5) H2O2 3%.

6) NaOH 6 mol L-1

.

7) Soluo tampo NH4OH/NH4Cl 6 mol L-1

.

8) (NH4)2S saturada.

9) (NH4)2CO3 1 mol L-1

.

Cd2+, Cu2+, Mn2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Cr3+, Zn2, Ba2+, Ca2+, Sr2+

Ajuste do pH 0,5 (com HCl 6 mol L-1

) e adio de CH3CSNH2.

CuS e CdS

meio alcalino, NH3/NH4

Fe(OH)3, Cr(OH)3, CoS, NiS, MnS, ZnS

Mn2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Cr3+, Zn2+, Ba2+, Ca2+ , Sr2+

Ba2+,

Ca2+

, Sr

2+

Proceda separao e

identificao dos ons,

se estiverem

presentes.

HCl 4 mol L-1

Fe3+,

Cr3+

, Zn2+

e Mn2+

Proceda separao e

identificao dos ons,

se estiverem presentes.

(R- IV) e (C-IV)

NiS e CoS

Proceda separao e

identificao dos ons,

se estiverem presentes.

R-I

C-I

C

III

R

III

R-II C-II

HOAc/ NaOAc/ K2Cr2O7

BaCrO4 Ca2+

, Sr

2+

Proceda separao e

identificao dos ons,

se estiverem presentes.

(R-V) e (C-V)

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10) Bismutato de sdio, slido.

11) Dimetilglioxima, HDMG (1g de DMG em 100 mL de etanol).

12) gua de barita (hidrxido de brio saturado)

13) Soluo de glicerina 1:1 (v/v).

14) (NH4)2SO4 2,5 mol L-1

.

15) Acetona.

16) Amido.

17) Iodato de potssio slido.

18) gua de barita.

19) Fenolftalena.

20) FeSO4 25%.

21) Tubo em U.

LEMBRETES IMPORTANTES:

1) Monte um esquema de separao para a anlise seguindo o modelo apresentado no

esquema 1. Note que os precipitados esto em caixas fechadas e as solues em caixas

tracejadas. Coloque as cores dos complexos formados e dos precipitados.

2) Escreva todas as reaes indicadas.

3) Verifique as possveis interferncias.

4) Sempre faa testes comparativos com os reagentes disposio.

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PROCEDIMENTO:

ANLISE DOS NIONS: Provas recomendadas.

Faa as provas recomendadas para cada nion separadamente. Estude as possveis

interferncias antes da confirmao dos resultados.

Abaixo esto algumas provas recomendadas para a anlise dos nions. Mas, caso

encontre outras reaes na literatura e queira test-las, converse com a professora para saber

da possibilidade de realizao, tanto para avaliao da viabilidade da anlise e verificao da

disponibilidade de reagentes.

As provas recomendadas para a anlise do nitrato so: adio de cido sulfrico

concentrado; prova do anel (com ons ferro (II)) e reao em meio alcalino com zinco metlico.

As provas recomendadas para a anlise do nitrito so: cido clordrico diludo, prova do

anel (com ons ferro (II)), nitrato de prata, permanganato de potssio, iodeto de potssio.

As provas recomendadas para a anlise do sulfito so: cido clordrico diludo, nitrato

de prata, permanganato de potssio, amido e iodato de potssio.

As provas recomendadas para a anlise do carbonato so: cido clordrico diludo e

gua de barita (com tubo em U), fenolftalena.

As provas recomendadas para a anlise do acetato so: cido sulfrico diludo, cloreto

de ferro (III).

ANLISE DOS CTIONS

Dissolva a amostra slida em gua destilada. Caso a amostra no dissolva em gua,

reflita a respeito dos nions que podem estar contidos na amostra e verifique como dissolver a

amostra antes de prosseguir.

Verifique o pH da soluo e ajuste-o at 0,5, adicionando HCl 4 mol L-1

gota a gota e

testando sempre o pH. Adicione tioacetamida 1 mol L-1

(previso de quantidade: para cada 2 mL

de soluo, adicionar 5 gotas de tioacetamida) e aquea a soluo at cerca de 600C no tubo de

ensaio (tipo Falcon), de preferncia no banho-maria que deve estar na capela. Aps a

observao da precipitao se houver cobre (II) e cdmio (II) haver a formao de

precipitado aquecer por mais 10 minutos. Ateno, verifique o pH da soluo durante o

aquecimento. Se houver diminuio do ndice de acidez, adicione NaOAC 2 mol L-1

at pH 0,5 e

continue o aquecimento. Aps esta etapa, adicione excesso de tioacetamida e centrifugue a

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soluo. Para comprovar que todo o cobre(II) e/ou cdmio (II) precipitaram, adicione mais

tioacetamida ao sobrenadante.

Quando a precipitao estiver completa, transfira o sobrenadante (ou centrifugado) para

outro tubo (onde devero estar contidos os outros ctions: quais ctions?) e reserve (C-I).

Prossiga com a anlise do cobre (II) e/ou cdmio (II) no resduo (R-I). Dissolva o precipitado com

quantidade, mnima suficiente de HNO3 4 mol L-1

e adicione, gota a gota, soluo de hidrxido de

amnio 5 mol L-1

Se a soluo for azul, indicar a presena de cobre (II).

Para a identificao do cdmio (II) deve-se adicionar soluo HCl 2 mol L-1

at o meio

tornar-se cido, observado pelo descoloramento da soluo (por qu?). Adicionar cerca de 10

gotas de soluo de glicerina 1:1 (v/v) e NaOH 6 mol L-1

at a soluo tornar-se azul novamente

(por qu?) e continuar a adicionar excesso de NaOH. Caso haja cdmio (II) na soluo haver

formao de precipitado branco. Centrifugar, retirar o lquido sobrenadante e lavar o precipitado

umas trs vezes com cerca de 1 mL de gua e 5 gotas de soluo de glicerina 1:1. Dissolver o

precipitado em soluo de HOAc e adicionar tioacetamida. A presena de cdmio (II) ser

confirmada pela formao de precipitado amarelo de CdS.

Em C-I adicione hidrxido de amnio 6 mol L-1

, gota a gota, at meio alcalino (v

verificando o pH com o papel indicador) e verifique a formao de precipitado. Centrifugue e

adicione hidrxido de amnio ao sobrenadante. Se ainda houver formao de precipitado,

adicione mais e repita o procedimento anterior, at que no haja mais formao de precitado.

Nesta etapa o sobrenadante deve ser amarelo bem claro ou incolor. Reserve o sobrenadante

(C-II) (quais ctions podem estar contidos no sobrenadante?).

Adicionar ao resduo (R-II) HCl 4 mol L-1

e aquecer em banho-maria por 5 minutos, em

temperatura de 60oC. Se houver a dissoluo completa do precipitado, significa que Ni (II) e

Co (II) esto ausentes. Do contrrio, acrescente mais HCl, aquea por mais 5 minutos.

Centrifugue. Separe o resduo (R-III) do centrifugado (C-III).

Montar um banho-maria na capela e adicionar, gota a gota, e com agitao, HNO3 16

mol L-1

at dissoluo completa de R-III. Dividir a soluo em duas partes. Numa delas, adicionar,

com agitao, hidrxido de amnio 6 mol L-1

, at o meio tornar-se alcalino e adicionar

dimetilglioxima para confirmar a presena de Ni (II). outra parte, adicionar 5 gotas de NH4SCN

1 mol L-1

e 10 gotas de acetona. O aparecimento de cor azul indica a presena de Co2+

.

Tratar C-III com NaOH 4 mol L-1

at meio bsico e adicionar e 1 mL de H2O2 3% (10

volumes). Agitar e aquecer em banho-maria por 5 minutos ou at que cesse o desprendimento

de gs. Centrifugar e separar o sobrenadante (C-IV) do resduo (R-IV).

Se C-IV for uma soluo de cor amarela, indica a presena de crmio (em qual estado

de oxidao?). Retirar uma poro de C-IV, adicionar cido actico 3 mol L-1

e tioacetamida. Se

houver formao de precipitado branco, confirma-se a presena de zinco (II).

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O resduo pode conter Fe(OH)3 e/ou MnO2.xH2O. Lavar R-IV com gua destilada, por

duas vezes, e desprezar o sobrenadante. Dividir R-IV em duas pores. Em uma delas adicionar

gotas de HCl 6 mol L-1

, at dissoluo do precipitado e acrescentar, gota a gota, tiocianato de

amnio. Se a soluo tornar-se vermelho-sangue, indica a presena de ferro (III).

outra poro de R-IV, adicionar HNO3 6 mol L-1

at dissolver o precipitado e adicionar

uma ponta de esptula de bismutato de sdio slido. Agitar e centrifugar. Se houver a formao

de soluo de cor violeta no sobrenadante a presena de Mn (II) est confirmada.

Iniciar a anlise dos ctions de C-II (quais so os ctions?). Adicionar HOAc e NaOAC

at meio levemente cido e adicionar K2Cr2O7 0,2 mol L-1

. Aquecer em banho-maria e verificar

precipitao. Centrifugar. Aps a centrifugao, adicionar ao sobrenadante mais algumas gotas

de K2Cr2O7 e verificar se a precipitao foi completa. Separar (R-V), para identificao de brio

(II) e reserve (C-V).

Lavar o precipitado (R-V), centrifugar e desprezar o sobrenadante. Repetir este

procedimento, ao menos, mais duas vezes. Dissolver o resduo com algumas gotas de HCl e

confirmar Ba2+

pelo teste da chama (qual a cor da chama?).

Adicionar C-V algumas gotas de hidrxido de amnio 6 mol L-1

, at meio bsico, e o

dobro de gotas de (NH4)2SO4. Se houver formao de precipitado, agitar, aquecer ebulio e

centrifugar. Reservar o sobrenadante (C-VI).

Lavar o precipitado com gua quente, centrifugar e desprezar o sobrenadante. Repetir

este procedimento, ao menos, mais duas vezes. Dissolver o precipitado com HCl e fazer o teste

da chama para identificao do Sr (II) (qual a cor da chama?).

Por fim, ao sobrenadante (C-VI), adicionar (NH4)2C2O4 e deixar em repouso por alguns

minutos at observao de precipitao, que confirmar a presena de Ca(II). Centrifugar e

desprezar o sobrenadante. Lavar o precipitado, centrifugar e desprezar o lquido de lavagem.

Repetir este procedimento, ao menos, mais duas vezes.Dissolver o precipitado com algumas

gotas de HCl e fazer o teste da chama (qual a cor da chama?)

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA:

BACCAN, N.; GODINHO, O.E.S.; ALEIXO, L.M.; STEIN, E. Introduo a Semimicroanlise Qualitativa. Campinas: UNICAMP, 1997.

VOGEL, A.I. Qumica Analtica Qualitativa. 5 ed. So Paulo: Mestre Jou, 1981.