ESCOLA ESTADUAL TÉCNICA SÃO JOÃO BATISTA

Centro de Referência

Nome: Elidia Behling e Caroline Wagner Dutra

Turma: C4H1.2 TQN5 Prof: André Data: 31/03/11

Identificação de cátions do Grupo I

Objetivo: Identificar e confirmar a presença de cátions do grupo I em uma solução problema.

Fundamentos Teóricos: A prata é um elemento químico puro, metálico, que em seu estado natural apresenta-se como branco e brilhante. Seu símbolo químico, Ag, deriva de Argentum (prata em latim); tem boa condutibilidade elétrica e calorífica. Não oxida com o ar, exceto quando o ar contenha H2S, onde escurece.

O chumbo é mau condutor de eletricidade. Seu símbolo atômico, PB, deriva do latim Plumbum. É um metal de cor branco azulado e brilho metálico, e quando exposto ao ar torna-se cinza, por recobrir-se por uma camada de óxido. Em estado sólido não é tóxico, mas seus vapores possuem grande toxicidade. É dúctil e maleável, tão mole que pode ser riscado com a unha, mas muito denso (d= 11,3g/cm3).

O mercúrio à temperatura ambiente é um metal líquido e prateado. É insolúvel em água e solúvel em HNO3; em temperatura mais elevada libera vapores tóxicos e corrosivos mais densos que o ar. Congela a 38,8°C e entra em ebulição a 356,9°C. O cinábrio (sulfeto de mercúrio), mineral vermelho e brilhante é o principal minério do mercúrio, usado pelos japoneses para fabricação de tintas e pinturas. A reação de ustulação do cinábrio consiste no aquecimento do composto com o oxigênio, produz mercúrio e libera SO2, embora extremamente tóxico tem várias aplicações como na agricultura, na medicina e indústria química como catalizador na preparo de cloreto de vinila. O símbolo do mercúrio, Hg, corresponde a hydragyrum, significando “prata líquida” em linguagem latina, também era conhecido pelos povos antigos como “ágyros khytós” (em grego, prata derretida), termo este que descreve com perfeição a aparência do metal, semelhante em aspecto e cor com o metal nobre prata.

Os compostos destes metais se caracterizam por se precipitarem na forma de cloretos em HCl diluído ou em cloretos solúveis.

Fluxograma:

Resultados e Discussão:

Ao adicionar 3 gotas de HCl 3M à 5 gotas da solução amostra em um tubo de centrifuga, observamos a formação de um precipitado branco, o tubo Fo levado para a centrífuga para a sedimentação do corpo de fundo, e após verificamos se a precipitação foi completa com a adição de mais uma gota de HCl 3M. O centrifugado foi retirado do tubo, pois nele pode conter os cátions dos outros grupos. Nestas análises o mercúrio não participa devido à sua toxicidade e problemas com seu descarte. Nesta etapa temos as seguintes reações:

Pb(NO3)2 (aq) + 2HCl(aq) → 2HNO3 + PbCl2↓

Pb2+(aq) + 2NO-

3(aq) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) → 2H+

(aq) + 2NO-3(aq) + PbCl2↓

Pb2+(aq) + 2Cl- → PbCl2↓

►Formação de cloreto de chumbo II, ppt branco, solúvel em água quente.

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AgNO3(aq) + HCl(aq) → HNO3(aq) + AgCl↓

Ag+(aq) + NO-

3(aq) + H+ + Cl- → H+ + NO-3 + AgCl↓

Ag+ + Cl- → AgCl↓

►Formação de cloreto de prata, precipitado branco.

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Hg2(NO3)2(aq) + 2HCl(aq) → 2HNO3(aq) + HgCl2(aq)

Hg2+2(aq) + 2NO-

3(aq) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) → 2H+

(aq) + 2NO-3(aq) + Hg2Cl2↓

Hg2+2(aq) + Cl- → Hg2Cl2↓

►Formação de cloreto de mercúrio I, precipitado insolúvel em ácidos diluídos. Reação que ocorreria se o mercúrio estivesse presente.

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Após a retirada do centrifugado o precipitado foi lavado com 2 gotas de água e 1 gota de HCl 3M e novamente centrifugado, o precipitado branco foi tratado com 10 gotas de água e aquecido em banho Maria por 3 minutos onde o PbCl2 solubilizou em água quente permanecendo insolúvel o AgCl. Após o aquecimento foi retirado o sobrenadante - e reservado o precipitado – foi dividido em 3 porções em tubos de ensaio. No 1° tubo de ensaio foi adicionado gotas de K2CrO4 0,2M que reagiram formando como precipitado de cor amarelo forte o PbCrO4, confirmando assim a presença de chumbo. No segundo tubo de ensaio foi adicionado gotas de H2SO4 1M que reagiu formando PbSO4, um precipitado de cor branca, o que confirma a presença de chumbo. E no 3º tubo de ensaio foi adicionado ao centrifugado gotas de Ki 10% até que na reação se obtivesse um precipitado de cor amarelo ouro, caracterizando assim a presença de PbI2. Nesta etapa temos s seguintes reações:

Pb(NO3)2(aq) + K2CrO4(aq) → PbCrO4(s) + 2KNO3(aq)

Pb+2(aq) + 2NO-

3(aq) + 2K+(aq) + CrO-2

4(aq) → PbCrO4(s) + 2K+(aq) + 2NO-

3(aq)

Pb+2(aq) + CrO-2

4(aq) → PbCrO4↓

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Pb(NO3)2(aq) + H2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2HNO3(aq)

Pb+2(aq) + 2NO-

3(aq) + 2H+(aq) + SO-2

4(aq) → PbSO4(s) + 2H+(aq) + 2NO-

3(aq)

Pb+2(aq) + SO-2

4(aq) → PbSO4↓

►Formação de cor branca; insolúvel em excesso de reagente.

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Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq)

Pb+2(aq) + 2NO-

3(aq) + 2K+(aq) + 2I-

(aq) → PbI2↓ + 2K+(aq) + 2NO-

3(aq)

Pb+2(aq) + 2I-

(aq) → PbI2↓

► O precipitado é solúvel em água quente resultando numa solução incolor, o PbI2(s) se separa da água por resfriamento formando lâminas amarelo douradas.

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Adicionamos no precipitado que foi reservado 5 gotas de NH4OH 3M e centrifugado. Separamos o sobrenadante divididos em 2 tubos de ensaio, onde no primeiro tubo foi adicionado gotas de HNO3 que reagiu formando como produto o cloreto de prata com corpo de fundo de cor branca. No 2° tubo de ensaio foi colocado gotas de KI 10% que formou como produto da reação um precipitado de cor amarelo claro, confirmando a presença de prata na forma de AgI. Nesta etapa temos a seguinte reação:

AgNo3(aq) + HCl(aq) → HNO3(aq) + AgCl↓

Ag+(aq) + NO-

3(aq) + H+ + Cl- → H+ + NO-3 + AgCl↓

Ag+ + Cl- → AgCl↓

►Formação de precipitado branco; não ocorre com o ácido clorídrico concentrado.

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AgNO3(aq) + KI(aq) → AgI↓ + KNO3(aq)

Ag+(aq) + NO-

3(aq) + K+(aq) + I-

(aq) → AgI↓ + K+(aq) + NO-

3(aq)

Ag+(aq) + I-

(aq) → AgI↓

►O precipitado é insolúvel em amônia diluída ou concentrada.

Conclusão:

Utilizando-se das propriedades características dos elementos é possível fazer sua separação e identificação. Os cátions presente na solução problema foram identificados por meio da marcha sistemática dos cátions do grupo I. Os íons desse grupo precipitam-se na forma de cloretos insolúveis pela adição de um excesso de HCl. Para assegurar a separação adequada dos cátions do grupo I deve evitar a precipitação dos cátions dos grupos II, III, IV e V.

A formação de precipitados e a dissolução dos mesmos permitiu a identificação dos cátions do grupo I.

Referências Bibliográficas:

Neves. Adalberto Felipe da silva; Classificação Periódica dos Elementos Químicos. Atualizado em 24/12/09. Disponível em http://www.tabelaperiodica.hd1.com.br/ag.htm. Acesso em 29/03/11 às 15:07h.

García. Ángel Franco; Fórmula de Stokes. Disponível em http://www.fisica.ufs.br/CorpoDocente/egsantana/dinamica/stokes/stokes.html. Acesso em 29/03/11 às 15:22h.

Abreu. Daniela Gonçalves de; Costa. Carla Regina; Assis. Marilda das Dores; Iamamoto. Yassuko. Uma Proposta para o Ensino de Química Analítica. Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. Ed Química Nova. Vol 29. Publicado em 11/08/2006. Disponível em http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2006/vol29n6/38-ED05190.pdf. Acesso em 29/03/11 às 22:46h.

Matta. Marcia Helena de Rizzo da; QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA. Centro de Ciências Exatas e Tecnologia (CCET). Departamento de Química (DQI). Disponível em http://www.dqi.ufms.br/QUALI2008-A.pdf. Acesso em 30/03/11 às 16:43h.