relatorio 7
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Em: 16/ 05 / 2012
Aluna: Rafaela Ferreira
Paulo Torres
1. Titulo
Identificação e reação dos cátions do grupo IV – Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.
2. Objetivo
Geral
Estudar as reações que envolvem os elementos do grupo IV (Mg2+, Ca2+, Sr2+,
Ba2+).
Especifico
Verificar as propriedades dos elementos do grupo IV;
Associar suas reações com relação aos demais elementos do grupo;
Propor sequencia de reações para separação dos cátions desse grupo.
3. Introdução
Constitui o Grupo do Cálcio os seguintes cátions: Ba2+, Sr2+, Ca2+ e Mg2+. Estes
íons por não precipitarem como cloretos, sulfetos ou hidróxidos (exceto o Mg2+, em
certas condições), são deixados em solução apos a separação de todos os outros cátions.
Esse grupo e constituído pelos cátions dos metais alcalino-terrosos que não precipitam
com os reagentes dos grupos anteriores, mas se caracterizam pela insolubilidade de seus
carbonatos e pela solubilidade de seus sulfetos em agua. O reagente precipitante desse
grupo e o carbonato de amônio em meio tamponado com hidróxido de amônio
(NH4OH) e cloreto de amônio (NH4Cl). O reagente do grupo, ou seja, o carbonato de
amônio apresenta uma reação alcalina devido a hidrolise.
CO32- + H2O HCO3
-+ OH-
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Apresenta solução incolor. E decomposto por acido acético e minerais, formando
dióxido de carbono. Possui como impurezas possíveis o bicarbonato e o carbamato que
podem tornar os sais formados na caracterização em solúveis.
PROPRIEDADES DOS CATIONS DO GRUPO IV
Magnésio: Os íons magnésio apresentam-se incolores em soluções, seus sais são de
caráter iônico, brancos ou incolores, a menos que esteja presente um aníon colorido. O
hidróxido de magnésio e um de seus compostos menos solúveis. A alta solubilidade de
muitos compostos de magnésio e atribuída ao pequeno tamanho do íon Mg2+, o que
favorece a sua hidratação.
Cálcio: O cálcio e o elemento mais abundante dos metais alcalinos terrosos. Seus
compostos menos solúveis são os carbonatos e oxalatos. Os sais de cálcio dão a chama
do bico de Bunsen uma coloração vermelha-tijolo.
Estrôncio: O estrôncio como pode se esperar de sua posição na tabela periódica, possui
propriedades intermediarias entre o cálcio e o bário. Seus sais dão a chama do bico de
Bunsen uma coloração vermelha-carmim.
Bário: O bário e o elemento mais pesado desses quatro elementos e seus íons são muito
tóxicos. O cromato de bário e um dos compostos menos encontrados na analise
qualitativa. Os sais de bário emprestam uma coloração verde a chama do bico de
Bunsen.
Todas as soluções dos íons desse grupo são incolores e seus sais apresentam
caráter iônico e são brancos ou incolores, a menos que esteja presente um aníon
colorido. Embora solúveis em agua, os nitratos de estrôncio e bário podem ser
precipitados pela adição de acido nítrico concentrado.
Os íons dos metais alcalinos terrosos não hidrolisam significativamente em
soluções e seus íons são bivalentes. Os hidróxidos de cálcio, estrôncio e bário são bases
fortes.( Treadwell, F P., 1944)
4. Materiais e reagentes
Nitrato de magnésio Tubos de ensaios
Nitrato de cálcio Estante para tubos de ensaios
Nitrato de bário Conta-gotas
Acido acético Béquer de 50 ml
Carbonato de amônio Béquer de 600 ml
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Oxalato de amônio Bico de bunsen
Acetato de sódio Fósforos
Sulfato de amônio Pipetas
Acido clorídrico
Monohidrogeno fosfato de sodio
5. Procedimento e métodos
Reação do íon magnésio
5.1 . Reação com hidróxido de sódio
Foi colocado em um tubo de ensaio 5 gotas de uma solução do cátion Mg 2+ na
concentração 0,2 mol/L. Em seguida foi adicionado NaOH 4 mol/L ate o meio ficar
alcalino. Observado e anotado a formação de precipitado branco e gelatinoso. Foi
adicionado ao precipitado formado algumas gotas de solução NH4Cl 4 mol/L e
verificado o que ocorreu.
5.2 . Reação com hidróxido de amônio
Foi colocado em tubo de ensaio 5 gotas de uma solução de cátion Mg2+ na
concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado algumas gotas de hidróxido de amônio 6
mol/L. Foi observado e anotado a formação de precipitado branco gelatinoso.
Foi colocado em tubo de ensaio 5 gotas de uma solução de cátion Mg2+ na
concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado 5 gotas de cloreto de amônio 4 mol/L, em
seguida foi adicionado algumas gotas de hidróxido de amônio 6 mol/L. Observado e
anotado a formação de precipitado.
Foi colocado em tubo de ensaio 5 gotas de uma solução de cátion Mg2+ na
concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado 5 gotas de acido clorídrico 6 mol/L, em
seguida foi adicionado algumas gotas de hidróxido de amônio 6 mol/L. Observado e
anotado a formação de precipitado.
5.3 . Reação com carbonato de amônio
Foi colocado em um tubo de ensaio 5 gotas de uma solução do cátion Mg 2+ na
concentração 0,2 mol/L. Em seguida foi adicionado 3 gotas de carbonato de amônio 1,5
mol/L. Foi aquecido o tubo de ensaio, sem deixar ferver. Foi separado o precipitado em
dois tubos. Ao primeiro tubo foi adicionado 5 gotas de agua destilada, em seguida
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adicionado 5 gotas de acido acético 6 mol/L. Em seguida foi adicionado algumas gotas
de hidróxido do de amônio 6 mol/L. Ao segundo tubo de ensaio foi adicionado 5 gotas
de agua destilada e 5 gotas de solução de cloreto de amônio 6 mol/L. Observado o que
ocorre e comparado com o que foi observado no primeiro tubo.
5.4 . Reação com monohidrogeno-fosfato de sódio
Foi colocado em tubo de ensaio 2 gotas de uma solução de cátion Mg2+ na
concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado 3 gotas de monohidrogeno – fosfato de sódio
3 mol/L, em seguida foi adicionado algumas gotas de hidróxido de amônio 6 mol/L ate
o meio ficar alcalino. Observado e anotado o ocorrido.
Reações dos íons cálcio e bário
5.5 . Reação com carbonato de amônio
Foi colocado em 2 tubos de ensaio diferente 10 gotas de solução de cátions Ca2+, Ba2+
na concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado em seguida 3 gotas de solução de
carbonato de amônio 1,5 mol/L. Foi aquecido os tubos, sem deixar ferver. Foi separado
cada um em dois tubos diferentes. Foi adicionado 5 gotas de agua destilada a todos os
tubos. Depois foi adicionado ao primeiro tubo de cada íon, foi adicionado 5 gotas de
acido acético 6 mol/L. Observado o ocorrido. Ao segundo tubo foi adicionado 5 gotas
de solução de cloreto de amônio 6 mol/L. observado e comparado os resultados.
5.6 . Reação com oxalato de amônio
Foi colocado em 2 tubos de ensaio diferente 3 gotas de solução de cátions Ca2+, Ba2+
na concentração de 0,2 mol/L, adicionado em seguida 6 gotas de solução de oxalato de
amônio 0,25 mol/L. Foi aquecido os tubos, sem deixar ferver, e foi observado os casos
que há formação de precipitado branco. Observado e comparado seus resultados.
5.7 . Reação com sulfato de amônio
Foi colocado em 2 tubos de ensaio diferente 3 gotas de solução de cátions Ca2+, Ba2+
na concentração de 0,2 mol/L. Foi adicionado em seguida 5 gotas de solução de acido
acético 6 mol/L e 6 gotas de sulfato de amônio 2,5 mol/L. Foi aquecido os tubos em
banho marinha. Observado e comparado seus resultados.
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6. Resultados
7. Conclusão
Os íons deste grupo, quase não formam compostos insolúveis. Os cátions do Grupo IV
ou do Cálcio formam um numero pequeno de complexos estáveis, não são facilmente
oxidados ou reduzidos, e suas soluções bem como a maioria de seus compostos são
incolores.
Todas as soluções dos íons desse grupo são incolores e seus sais apresentam caráter
iônico e são brancos ou incolores, a menos que esteja presente um aníon colorido.
Embora solúveis em agua, os nitratos de estrôncio e bário podem ser precipitados pela
adição de acido nítrico concentrado.
Os íons dos metais alcalinos terrosos não hidrolisam significativamente em soluções e
seus íons são bivalentes. Os hidróxidos de cálcio, estrôncio e bário são bases fortes.
Cálcio, estrôncio e bário formam carbonatos insolúveis em solução alcalina. O
magnésio não precipita com hidróxido em presença de excesso de íons amônio que
reduzem a concentração dos íons hidróxidos a um valor tal, que o produto de
solubilidade do hidróxido de magnésio não e atingido. Por razoes semelhantes, o
carbonato de magnésio não precipita na presença de excesso de íons amônio. Esta
propriedade permite separar os íons Mg2+ de Ca2+ e Ba2+.(Vogel, Arthur Israel, 1905)
Referencia
1. Vogel, Arthur Israel, analise química quantitativa, LTG, 6ª edição, Rio de
Janeiro, 2002.
2. Bruce M. Mahan; Rollie J. Myers, Quimica: um curso universitario, edgar
blucher LTDA, 4ª edicao,1995.
3. Treadwell, F P. Quimica Analitica. Guanabara Koogan: Rio de Janeiro,
1944. Vol. 1.
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