1

RESUMO

Foi realizado o preparo de solução de nitrato de prata. Em seguida fizeram-se reações de

identificação dos cátions do grupo V, que tem como reagente precipitante o ácido clorídrico,

reagindo com os íons Ag2+

, Hg2+

e Pb2+

. Logo após houve a separação dos cátions do grupo

V, precipitando-os na forma de seus cloretos insolúveis e separando-os através de reações

específicas. O experimento foi satisfatório para a compreensão das reações em análise

qualitativa.

2

1 INTRODUÇÃO

A química analítica qualitativa é a área da química a qual são estudados os mais

variados fundamentos e técnicas de análise química, permitindo que se possa realizar a

identificação de substâncias contidas em um meio. O estudo analítico desses componentes

pode ser realizado utilizando-se parâmetros qualitativos e quantitativos. A química analítica

qualitativa se preocupa com a identificação de moléculas ou íons existentes em misturas.

Enquanto, a química analítica quantitativa tem o objetivo de avaliar em que proporção se

encontra essas substâncias. Com isso, no desenvolvimento de uma análise se torna necessário

a aplicação desses dois parâmetros, sendo que os estudos devem inicialmente seguir os

procedimentos qualitativos para que posteriormente possa ser aplicada a análise quantitativa.

(ALEXÉEV, 1982)

A análise qualitativa abrange diferentes métodos, os quais se adequam a cada tipo de

componente químico que se deseja identificar e em que escala de identificação. Os

procedimentos analíticos são divididos em macroanálise, onde ocorrem ensaios em escala

relativamente grande, fazendo-se, portanto necessário à utilização de materiais como béqueres

de 250 mL e grandes tubos de ensaio. Na semimicroanálise ocorre análises da ordem de 10 a

20 vezes menores em comparação com a macroanálise, trabalha-se então com tubos de ensaio

de 5 a 10 mL. A microanálise trabalha com análises de proporções até 100 vezes menores que

na macroanálise, portanto deve-se utilizar muitas vezes um microscópio para auxiliar o exame

qualitativo. (BACCAN et al, 1988)

A execução de procedimentos analíticos realizados na escala de semimicroanálise

apresenta muitas vantagens, onde entre elas destacam-se o consumo reduzido de substâncias

químicas, aumento da velocidade da análise e eficiência na separação. (VOGEL, 1981)

São bem amplos os métodos existentes para a realização de análises qualitativas, entre

eles podemos citar um dos mais utilizados que é a análise de soluções. Esse procedimento nos

permite identificar determinadas espécies químicas, onde dependendo do tipo de reações e

quais componentes estão presentes no meio pode-se observar mudanças na coloração da

solução, mudanças de temperatura, desprendimento de gases, e formação de precipitados.

Outros métodos mais modernos utilizados são análises através de espectrográficos,

cromatográficos e nucleares. (BACCAN et al, 1988)

3

Durante uma análise qualitativa pode-se utilizar dois tipos de ensaios para

identificação. O primeiro é através de reações por via seca, onde esse tipo de ensaio não se faz

necessário dissolver a amostra para executar a identificação dos componentes químicos, ou

seja, a análise é feita com a amostra em estado sólido. O segundo caso é através de reações

por via úmida o qual as amostras estão dissolvidas em solução. (ALEXÉEV, 1982)

Um dos principais tipos de ensaios através de reações por via seca é o teste da chama.

Este tipo de procedimento baseia-se em colocar a amostra em contato com uma chama

(provinda de um bico de Bunsen), e analisar a coloração emitida pela mesma. (BACCAN et

al, 1988)

Os ensaios através de reações por via húmida, os quais utilizam amostras dissolvidas

em soluções, é o tipo de análise mais utilizado na química analítica qualitativa. As análises de

gotas também se destacam, mostrando-se um processo econômico por usar poucas gotas dos

reagentes e das amostras contidas em solução. (BACCAN et al, 1988)

Uma solução é caracterizada como uma mistura homogênea entre duas ou mais

substâncias, onde há a existência de um soluto, que pode ser um sólido, gás, ou outro líquido

que se apresente em menor quantidade, e um solvente líquido que está em maior quantidade.

(CHANG; GOLDSBY, 2013)

O preparo de uma solução tem o objetivo de dissolver totalmente um determinado

soluto em um solvente adequado, trabalhando de forma a deixar a mistura homogênea e com

o aspecto brando, ou seja, de forma que já não se possa mais identificar onde está o soluto. É

comum haver a utilização de vidrarias volumétricas como pipeta, bureta e balão volumétrico,

instrumentos os quais auxiliaram na medição de volumes específicos de líquidos a serem

trabalhados. As vidrarias também auxiliaram na contenção dos reagentes e no processo de

homogeneização da solução. (SKOOG et al, 2007)

Um dos principais objetos de análise na identificação de componentes químicos, em

ensaios com a utilização de reações por via húmida, é a formação de precipitados. O

precipitado é caracterizado como um sólido insolúvel, derivado da ligação entre dois íons, que

vem a se separar da solução, depositando-se no fundo do recipiente. (CHANG; GOLDSBY,

2013)

4

A formação de um precipitado está relacionada à sua solubilidade em meio aquoso. A

solubilidade é a quantidade de uma substância dissolvida em um solvente de forma a produzir

uma solução saturada. A essa solubilidade é atribuído um valor que possibilita a previsão da

formação de um precipitado. Esse valor é conhecido como constante de produto de

solubilidade (Kps), que pode ser definida como sendo a constate de equilíbrio que existe entre

íons de um soluto em uma solução aquosa saturada. Quando os valores da constante de

solubilidade (Kps) são muito baixos, a substância é caracterizada como insolúvel, um exemplo

é o cromato de chumbo PbCrO4 que apresenta constante de solubilidade igual a 3,0.10-13

.

(BROWN et al, 2004)

Em testes de análise qualitativa é ainda abordado o conceito de reação seletiva. Esse

tipo de reação ocorre com números restritos de íons em condições específicas, onde o teste

apresentará resultados positivos para todos. Outro caso é quando o teste analítico dá resultado

positivo em apenas um íon, caracterizando assim a reação como sendo específica. (BACCAN

et al, 1988)

Os procedimentos existentes na análise qualitativa tem o objetivo de determinar a

presença de determinadas substâncias existentes em um meio, através da observação de

peculiaridades e caraterísticas específicas que cada tipo de componente químico apresenta.

Algumas substâncias apresentam características semelhantes a outras, fazendo necessário que

estes sejam então separados em determinados grupos. Esse agrupamento torna a análise mais

sistemática, uma vez que a aplicação de uma análise pode nos proporcionar a ideia de que

componentes estão sendo analisados através da observação das características do grupo que os

representa. (VOGEL, 1981)

Na análise qualitativa os cátions são separados em cinco grupos, onde o grupo I

apresenta os cátions Na+, K

+ e NH4

+, o grupo II apresenta os cátions Mg

2+, Ba

2+, Ca

2+ e Sr

2+, o

grupo III apresenta os cátions Fe2+

, Fe3+

, Al3+

, Cr3+

, Ni2+

, Co2+

, Zn2+

e Mn2+

, o grupo IV

apresenta os cátions Hg2+

, Pb2+

, Bi3+

, Cu2+

, Cd2+

, As3+

, As5+

, Sb3+

, Sb5+

, Sn2+

e Sn4+

, e por fim

o grupo V apresenta os cátions Ag+, Pb

2+ e Hg2

2+. (BACCAN et al, 1988)

O grupo V, formado pelos cátions Ag+, Pb

2+ e Hg2

2+, tem como reagente de

identificação principal o ácido clorídrico HCl diluído em 2 mol/L. Este grupo apresenta

precipitados insolúveis quando seus íons característicos estão ligados a cloretos, brometos,

5

iodetos, sulfetos, hidróxidos e carbonatos. E apresenta compostos solúveis quando os mesmos

estão ligados a nitratos e acetatos. (VOGEL, 1981)

O chumbo é um metal de coloração cinza azulado e apresenta ponto de fusão em

327,5ºC. Esse elemento é significativamente abundante na crosta terrestre e é encontrado

naturalmente presente em plantas, consequência provinda de processos de capitação e

incorporação. Muito do chumbo existente na natureza também é encontrado no ar. A poluição

do ar consequente da presença desse elemento é provinda da contaminação de grandes

indústrias que durante seus processos liberam gases que estão ricos com a presença desse

metal. (SCHIFER et al, 2005)

Os íons de chumbo Pb2+ são bastante solúveis em concentrações médias de ácido

nítrico e seus cloretos e sulfetos são insolúveis. Quando aquecido no bico de Bunsen os íons

de chumbo liberam luz da cor azul-pálida. (VOGEL, 1981)

O mercúrio é um metal de coloração branco prateado o qual se apresenta no estado

líquido em temperatura ambiente, apresentando ponto de fusão em -39ºC. Os seus íons

mercúrio (I) Hg22+ e mercúrio (II) Hg2+, apresentam características e comportamentos bem

diferentes quanto aos reagentes empregados em suas análises. O grupo V tem como

componente presente apenas o íon Hg22+, sendo que o íon Hg2+ é trabalhado na análise do

grupo IV. (VOGEL, 1981)

O elemento mercúrio é caracterizado por ser um dos poluentes mais tóxicos presentes

na natureza, e por esse motivo desperta grande preocupação ambiental. Seu manuseio em

laboratório deve ser realizado com o auxilio da capela de exaustão uma vez que este é muito

volátil e apresenta grande perigo para a saúde. (DAMAS et al, 2014)

A prata é um metal de coloração branca e tem ponto de fusão em 960,5ºC. Esse metal

se caracteriza por ser bastante maleável, dúctil, e por ter boa condutividade elétrica. A prata

pode ser encontrada na natureza em diversos minerais como no caso do mineral argentita

(Ag2S). Esse elemento também é conhecido por ser pouco reativo e ser resistente a corrosão.

(SOUZA et al, 2013)

Os íons de prata Ag+ são insolúveis em ácido clorídrico e em ácido nítrico e sulfúrico

diluídos. São solúveis quando esses ácidos se apresentam com valores de concentração

maiores. (VOGEL, 1981)

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2. OBJETIVOS

2.1 Geral

Identificar e separar, por meio de análise qualitativa, os cátions dos grupos V.

2.2 Específicos

Preparar solução em determinada concentração.

Identificação dos cátions do grupo V por análise qualitativa.

Entender os conceitos e técnicas de reações químicas através de precipitações.

Separar os cátions do grupo V, por meio de reações seletivas e reações específicas.

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3 PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Materiais

Balança semi-analítica (KERN 430-21, capacidade 50 g, d= 0,001 g)

Balão volumétrico de 100 mL

Banho-maria

Bastão de vidro

Béquer de 150 mL

Béquer de 25 mL

Bico de Bunsen

Centrífuga (LOGEN, LSDTL40B)

Conta gotas

Espátula

Esponja de aço

Estante para tubos

Frasco reagente

Lâmina de cobre

Papel toalha

Pipetador graduado

Pisseta

Pinça de madeira

Pinça metálica

Pipeta volumétrica de 25 mL

Tubo de ensaio

3.2 Reagentes

Ácido acético (CH3COOH; 6,0 mol/L)

Ácido clorídrico (HCl; 6,0 mol/L)

Ácido nítrico (HNO3; 6,0 mol/L)

Ácido sulfúrico (H2SO4; 2,0 mol/L)

Água destilada

Cloreto de estanho (SnCl2; 0,1 mol/L)

8

Cloreto de mercúrio (HgCl, 0,2 mol/L)

Cromato de potássio (K2CrO4; 1,0 mol/L)

Dicromato de potássio (K2Cr2O7; 0,2 mol/L)

Hidróxido de amônia (NH3OH; 3,0 mol/L)

Hidróxido de amônio (NH4OH 6,0 mol/L)

Hidróxido de sódio (NaOH; 4,0 mol/L)

Hidróxido de sódio (NaOH; 6,0 mol/L)

Nitrato de chumbo (Pb(NO3)2; 0,2 mol/L)

Nitrato de prata (AgNO3; 0,2 mol/L)

3.3 Procedimento Experimental

3. 3. 1 Preparo de solução

Inicialmente efetuou-se a limpeza das vidrarias com água, solução detergente e água

destilada, após a lavagem colocou-se as mesmas sobre o papel toalha até ficarem

completamente secas. Em seguida colocou-se um béquer sobre uma balança semi-analítica e a

mesma foi tarada. Posteriormente, foi transferido 3,397 g de nitrato de prata para o béquer

utilizando uma espátula. Logo após o béquer ser retirado da balança dissolveu-se o soluto

contido neste, adicionando água destilada com uma pisseta. Adiante a solução foi transferida

com o auxílio de um bastão de vidro para um balão volumétrico de 100 mL, e com um conta

gotas aferiu-se o menisco. Por fim, a solução foi homogeneizada e com o auxílio de um

bastão de vidro foi realizado a transferência da mesma para um frasco reagente, que antes foi

ambientado com a solução. O frasco reagente foi rotulado com os dados do AgNO3.

3. 3. 2 Identificação dos cátions do grupo V

Na reação de identificação da prata por via úmida, colocou-se, em um tubo de ensaio,

5 gotas de solução de nitrato de prata 0,2 mol/L e cerca de 5 gotas de água destilada. A

mistura foi agitada e em seguida adicionou-se solução de hidróxido de sódio 4,0 mol/L.

Posteriormente, a mistura foi centrifugada e lavou-se o precipitado três vezes.

Na reação de identificação do chumbo, foi adicionado, em um tubo de ensaio, 5 gotas

de nitrato de chumbo 0,2 mol/L, 5 gotas de água destilada, 1 gota de ácido acético 6,0 mol/L e

1 gota de cromato de potássio 1,0 mol/L. A fim de confirmar a presença do cátion Pb2+

, foi

9

adicionado 10 gotas de hidróxido de sódio 6,0 mol/L, agitando-se até dissolver. Em seguida,

acrescentou-se uma pequena quantidade de ácido acético 6,0 mol/L.

Na outra reação de identificação do chumbo, foi colocado 5 gotas de nitrato de

chumbo 0,2 mol/L e 2 gotas de ácido sulfúrico 2,0 mol/L, observando-se a formação de

precipitado.

Na reação de identificação do mercúrio, colocou-se, em um tubo de ensaio, 5 gotas de

cloreto de mercúrio 0,2 mol/L e algumas gotas de hidróxido de amônia 3,0 mol/L, o suficiente

para a solução precipitar. Para confirmar a presença de mercúrio na mistura, centrifugou-se o

precipitado e o mesmo foi lavado com três porções de água destilada. A água foi desprezada e

juntou-se ao precipitado 3 gotas de ácido nítrico 6,0 mol/L e 8 gotas de ácido clorídrico 6,0

mol/L. Então, com o auxílio de uma pinça de madeira, foi levado o tubo de ensaio para o

aquecimento no bico de Bunsen de forma a evaporar a solução até obter-se um volume

mínimo (correspondente a cerca de três gotas). A solução foi diluída e posteriormente foi

levada novamente a centrifugação. Após a retirada do sobrenadante, realizou-se a

confirmação da presença do mercúrio, adicionando-se 3 gotas de cloreto de estanho 0,1 mol/L

ao líquido sobrenadante.

Na outra reação de identificação do mercúrio, colocou-se, em um tubo de ensaio

contendo uma solução levemente ácida de cloreto de mercúrio, uma lâmina de cobre que foi

anteriormente limpa com uma esponja de aço. Após alguns minutos na solução, retirou-se a

lâmina de cobre, com uma pinça metálica.

3. 3. 3 Separação dos cátions do grupo V

Colocou-se, em um tubo de ensaio, 4 gotas de nitrato de prata 0,2 mol/L, 4 gotas de

nitrato de chumbo 0,2 mol/L, 4 gotas de cloreto de mercúrio 0,2 mol/L e 12 gotas de ácido

clorídrico 6,0 mol/L. A mistura foi centrifugada e em seguida o sobrenadante foi retirado com

o auxilio de um conta gotas. Foi testado se a precipitação foi completa adicionando-se 1 gota

de ácido clorídrico ao líquido sobrenadante, que foi desprezado após o teste. Posteriormente

lavou-se o precipitado com 2 mL de água destilada contendo 3 gotas de ácido clorídrico 6,0

mol/L. A mistura foi agitada, centrifugada e em seguida desprezou-se o líquido sobrenadante,

formando o Precipitado I.

10

Ao Precipitado I, foi adicionado 4 mL de água destilada, e o mesmo foi levado, com o

auxílio de uma pinça de madeira, ao banho-maria, para ser aquecido durante três minutos,

agitando-o constantemente. O líquido sobrenadante que poderia conter Pb2+

foi centrifugado e

decantado, e em seguida foi adicionado 2 gotas de ácido acético 6,0 mol/L e 4 gotas de

dicromato de potássio 0,2 mol/L. Foi adicionado água destilada e levou-se, com uma pinça de

madeira, o tubo de ensaio para o banho-maria, permanecendo por pouco tempo, formando o

que pode ser chamado de Precipitado II.

O precipitado II foi lavado com 4 mL de água destilada e em seguida foi aquecido em

banho-maria. Foi centrifugado e testado novamente a presença de Pb2+

, adicionando-se 2

gotas de ácido acético 6,0 mol/L e 4 gotas de dicromato de potássio 0,2 mol/L, realizando-se a

lavagem até que não ocorresse nenhuma reação positiva de Pb2+

.

Ao Precipitado I, adicionou-se 2 mL de hidróxido de amônio 6,0 mol/L agitando-o

bem. Em seguida, o liquido sobrenadante foi centrifugado e decantado, que pode conter

nitrato de prata. Foi confirmado a presença de Ag+, adicionando-se, ao líquido sobrenadante,

3 mL de ácido nítrico 6,0 mol/L.

11

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Preparo de solução

Na Tabela 1 são apresentados os resultados dos cálculos para preparar a solução de

AgNO3.

Tabela 1 – Dados utilizados no preparo da solução de AgNO3.

Concentração (mol/L) Massa (g) Volume de solução

(mL)

AgNO3 0,2 3,397 100

Fonte: O autor

4.2 Identificação dos cátions do grupo V

A Figura 1 mostra a identificação do íon Ag+ por meio da precipitação do Ag2O,

podendo ser observado um precipitado de cor marrom escuro.

Figura 1 – Identificação do íon Ag+.

Fonte - O autor

12

A precipitação do íon Ag+ ocorre de acordo com a Reação 1, no qual esse precipitado

dissolve-se com facilidade em NH4OH. (BACCAN et al, 1988)

2Ag+ + 2OH− ↔ Ag2O(s) + H2O (1)

Pode ser visto na Figura 2 a identificação do íon Pb2+

através da formação de

precipitado amarelo de PbCrO4.

Figura 2 - Identificação do íon Pb2+

com o CrO42−.

Fonte – O autor

A formação do precipitado visto na Figura 2 ocorre conforme a Reação 2.

Pb2+ + K2CrO4 ↔ PbCrO4(𝑠)+ 2K+ (2)

Para confirmar a presença Pb2+

o precipitado foi dissolvido em NaOH, como pode ser

visto na Figura 3. A Reação 3 mostra a dissolução desse precipitado. Depois foi adicionado

ácido acético, deixando o meio ligeiramente ácido, havendo à formação de outro precipitado

de cor amarela.

Pb2+ + NaOH ↔ Pb(OH)2 + Na+ (3)

13

Figura 3 – Dissolução do precipitado PbCrO4.

Fonte – O autor

É possível observar na Figura 4 a reação de identificação do íon Pb2+

mediante a

precipitação do PbSO4. O precipitado branco é formado de acordo com a Reação 4.

Pb2+ + SO42− ↔ PbSO4(s)

(4)

Figura 4 – Identificação do íon Pb2+

com o SO42−.

Fonte – O autor

14

Deve-se ter cuidado com a concentração do ácido sulfúrico na solução, pois devido a

formação de HSO4− o sulfato de chumbo dissolve-se em H2SO4, como observado na Reação 5

e visto na Figura 5. (BACCAN et al, 1988)

PbSO4(s)+ 2H+ + SO4

2− ↔ Pb2+ 2HSO4− (5)

Figura 5 – Dissolução do precipitado PbSO4 por excesso de H2SO4.

Fonte – O autor

Na Figura 6 é mostrado a identificação do íon Hg22+ por um precipitado de Hg0 +

HgNH2Cl de cor cinza, como visto na Reação 6.

Hg2Cl2 + 2NH3 ↔ Hg0 + HgNH2Cl + NH4+ + Cl− (6)

Na confirmação da presença do íon Hg22+, com o precipitado anterior, foi realizado a

reação com o SnCl2 formando por final um precipitado de Hg0 de cor cinza, descrito nas

Reações 7e 8 que pode ser observado na Figura 7 .

15

Figura 6 – Identificação do íon Hg22+ com NH3.

Fonte – O autor

2HgCl22− + Sn2+ ↔ SnCl6

2− + Hg2Cl2(s) (7)

Hg2Cl2(s)+ 4Cl− + Sn2+ ↔ 2Hg0

(s)+ SnCl6

2− (8)

Figura 7 – Identificação do íon Hg22+ com o SnCl2.

Fonte – O autor

16

Pode-se observar na Figura 8 a identificação do Hg22+ com o cobre metálico, em que o

mercúrio metálico se deposita sobre a lâmina de cobre, reação que pode ser vista na Reação 9.

Hg22+ + Cu(s) ↔ Cu2+ + 2Hg(s) (9)

Figura 8 – Identificação do Hg22+ com o Cu2+.

Fonte – O autor

Na Figura 8 não é tão nítido visualmente a identificação do Hg22+, no entanto é

possível observar uma leve diferença na extremidade superior da lâmina de cobre, obtendo

assim um aspecto mais claro neste mesmo local.

4.3 Separação dos cátions do grupo V.

Ao misturar todos os cátions do grupo V com HCl 6,0 mol/L, observou-se a formação

de um precipitado. Sabe-se que o ácido clorídrico é o reagente precipitante comum dos

cátions desse grupo, a Figura 9 mostra a formação do precipitado após a adição do ácido. Este

precipitado foi chamado de Precipitado 1.

17

Figura 9 – Precipitado 1.

Fonte – O autor

Os cátions deste grupo são precipitados na forma de cloretos insolúveis após a adição

de um ligeiro excesso de HCl, com exceção do cloreto de chumbo que apresenta apreciável

solubilidade em água. As Reações 10, 11 e 12 abaixo mostram o processo de formação desses

precipitados. (BACCAN et al, 1988)

33 HNOAgClHClAgNO (10)

3223 22)( HNOPbClHClNOPb (11)

HClClHgHClHgCl 222 222 (12)

Estão presentes no Precipitado 1 os compostos: AgCl ; 22ClHg ; 2PbCl .

18

Após o aquecimento do Precipitado 1 com água destilada, espera-se que o íon 2Pb

por ter uma solubilidade apreciável em água, tenha ficado em solução. Restando no

precipitado apenas os cloretos de mercúrio e de prata (Precipitado 2).

Precipitado e sobrenadante foram separados, supõem-se que no sobrenadante esteja

presente a maior parte dos íons 2Pb .

Após a adição de cromato de potássio no sobrenadante, observou-se a formação de um

precipitado amarelo de cromato de chumbo ( 4PbCrO ), o que confirma a presença do chumbo

no sobrenadante e dá por finalizada a separação da maior parte do íon na solução. É possível

observar esse precipitado na Figura 10. (BACCAN et al, 1988)

Figura 10 - Precipitado de cromato de chumbo.

Fonte – O autor

A Reação 13 apresenta como se dá o processo de precipitação do chumbo com o íon

cromato.

19

4

2

4

2 PbCrOCrOPb (13)

O Precipitado 1 passou novamente pelo processo de lavagem e aquecimento a fim de

eliminar quaisquer resíduos de chumbo presentes. Os testes só prosseguiram quando não se

verificou mais nenhum resquício de chumbo na amostra.

Ao adicionar hidróxido de amônio no Precipitado 1, Observa-se a formação de um

precipitado cinza em pequenas quantidades, o que indica a presença de Hg22+, na Figura 11 é

possível observar esse precipitado.

Figura 11 - Precipitado de (HgNH2Cl + Hg°)

Fonte – O autor

A Reação 14 mostra como se dá a formação do precipitado de amido-cloreto de

mercúrio e mercúrio metálico.

Hg2Cl2 + NH3 ↔ Hg(NH2)Cl + Hg° + NH4+ + Cl− (14)

20

Com a adição de amônia no meio, a prata foi solubilizada, pois formou o íon

complexo [Ag(NH3)2]+, assim como segue a Reação 15. Precipitado e sobrenadante foram

separados. (VOGEL, 1981)

AgCl + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+ + Cl− (15)

A fim de provar a existência de prata no sobrenadante, foi adicionado ácido nítrico na

solução, que novamente precipitou a prata na forma de AgCl, separando assim todos os

cátions do grupo V, a Figura 12 mostra o precipitado branco que foi o produto dessa reação.

Figura 12 – Precipitado de AgCl

Fonte – O autor

A adição de HNO3 deslocou o equilíbrio no sentido da formação do cloreto de prata,

assim como segue na Reação 16. (VOGEL, 1981)

[Ag(NH3)2]+ + HNO3 + Cl− ↔ AgCl + NH4NO3 + 3H+ (16)

21

5 CONCLUSÃO

Através dos experimentos realizados, é possível concluir que as técnicas de

identificação e separação de cátions têm importância considerável nos estudos de química

analítica qualitativa, e que os cátions do grupo V apesar de apresentarem características

parecidas e reagirem da mesma forma em alguns sistemas, podem ser facilmente separados

através de reações específicas, considerando as características individuais de cada íon.

22

6 REFERÊNCIAS

ALEXÉEV, V. Análise qualitativa. Porto: Lopes da Silva, 1982.

BACCAN, N.; GODINHO, O. E. S.; ALEIXO, L. M.; STEIN, E. Introdução à

semimicroanálise qualitativa. 2. ed. Editora da Unicamp, 1988.

BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R. Química: la ciencia

central. 9. ed. México: Pearson Educación, 2004.

CHANG, R.; GOLDSBY, K. A. Química. 11. ed. Porto Alegre: MGE, 2013.

DAMAS, G. B; BERTOLDO, B.; COSTA, L. T. Mercúrio: da antiguidade aos dias atuais.

Rev. Virtual Quim., Rio de Janeiro, v. 6, n. 4, p. 1010-1020, mar. 2014.

SCHIFER, T. S.; BOGUSZ JUNIOR, S.; MONTANO, M. A. E. Aspectos toxicológicos do

chumbo. Informa, v. 17, n. 5/6, p. 67-72, 2005.

SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; STANLEY, R.C. Fundamentos da química

analítica. 8. ed. São Paulo: Thomson, 2007.

SOUZA, G. D.; RODRIGUES, M. A.; SILVA, P. P.; GUERRA, W. Prata: breve histórico,

propriedades e aplicações. Educación química, México, v. 24 p. 14-16, jan. 2013.

VOGEL, A. I. Química analítica qualitativa. 5. ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981.

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ANEXO I

CÁLCULOS PARA PREPARO DE SOLUÇÃO

Nitrato de prata (AgNO3, 0,2 mol/L)

Massa Molar do AgNO3 = 169,87 g/mol

169,87 g --------------- 1 mol

X --------------- 0,2 mol

X = 33,97 g

33,97 g --------------- 1 L

Y --------------- 0,1 L

Y = 3,397 g Y: massa que foi pesada para o preparo da solução de AgNO3.

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ANEXO II

LISTA DE EXERCÍCIOS

1. Explicar porque se usa HCl a frio como reagente precipitante do grupo V de cátions. Que

poderia acontecer se fosse usado HCl concentrado para fazer esta precipitação?

Resposta- A solução deve estar suficientemente ácida com HCl pra prevenir a oxidação dos

oxi-cloretos de bismuto (III) e antimônio (III). O excesso, muito grande, de ácido deve ser

evitado pra que não haja redissolução do precipitado devido à formação de cloro- complexos

solúveis, fracamente dissociados, com o excesso de íons cloreto.

2. No que consiste o “desproporcionamento” do Hg22+? Que importância isso tem na análise

qualitativa?

Resposta- O desproporcionamento é a auto-oxidação-redução na presença de amônia em

excesso. Produzindo mercúrio metálico finamente dividido de coloração negra. A formação

desse resíduo negro é em geral uma indicação suficiente da presença de mercúrio (I) na

amostra original.

3. Explicar por que o AgCl dissolve-se em meio amoniacal e reprecipita quando HNO3 é

adicionado?

Resposta- A solução de amônia diluída dissolve o precipitado de AgCl, formando o

complexo diaminoargentato. A amônia que se encontra em equilíbrio com os íons

diaminoargentato é convertida no íon amônio pelos íons H+ provindos do HNO3, deslocando

assim o equilíbrio de dissociação do complexo diaminoargentato para a direita. Os íons prata

então se combinam com os íons cloreto da solução voltando a formar o precipitado branco de

AgCl.

4. Uma solução contendo um íon desconhecido dá um precipitado branco com a adição de

solução de HCl. Quando aquecido com água quente esse precipitado dissolve-se e a solução

obtida dá um novo precipitado ao ser tratada com solução de K2Cr2O7 que por sua vez, depois

de separado, é solubilizado em NaOH. Baseando-se nessa observação, quais dos seguintes

compostos poderiam estar presentes:

Pb(NO3)2, BaCl2, AgNO3, Hg(NO3)2?

Resposta- PRESENTES: Pb(NO3)2

INDEFINIDOS: AgNO3, Hg(NO3)2

AUSENTES: BaCl2

25

5. Por que a fórmula do íon mercuroso é escrita Hg22+ e não Hg

+?

Resposta- O íon Hg22+é encontrado na forma de dímero, ou seja, Hg

+- Hg

+.

6. Uma amostra sólida pode conter qualquer um dos seguintes sais: PbCl2, Hg2(NO3)2, Ag2S,

PbCO3. Desenvolver um esquema de análise que permita determinar quais destes compostos

estão presentes na amostra proposta.

Resposta-

Adicionar água destilada e levar ao banho-maria solubilizando o chumbo, acrescentar

H2SO4 que reagirá com o PbCl2 e o PbCO3 formando um precipitado branco caso esteja

presente o íon Pb2+

.

Adicionar NaOH, que caso haja Ag+ reagirá formando um precipitado de cor marrom

escuro.

Colocar uma lâmina de cobre na solução, que caso tenha Hg22+ reagirá como cobre se

depositando sobre a lâmina, adquirindo um aspecto prateado.

7. Desenvolver um esquema simplificado de análise, com um número mínimo de etapas, para

cada uma das seguintes misturas de dois cátions em solução.

a) Hg22+

e Pb2+

Resposta-

HCl

PPT não PPT K2CrO4

coloração amarela - positivo

PPT

NH4OH coloração escura - positivo

Hg22+

e Pb2+

Pb2+

Pb2+

Hg22+

e Pb2+

Hg2Cl2 Hg22+

26

b) Ag(NH3)2+

e Pb2+

Resposta-

AgCl, Pb2Cl2

CH3COOH

NH4OH K2CrO4

HNO3

AgCl

PPT branco

8. Descrever quais as implicações que os seguintes “erros” no procedimento analítico terão

sobre os resultados da análise dos cátions do grupo V.

a) Após a adição do HCl diluído e aquecimento, a solução é deixada resfriar à temperatura

ambiente antes de ser centrifugada.

Resposta- É sabido que o íon Pb2+

precipitado na forma de PbCl2, apesar de ser sólido tem

apreciável solubilidade em água e a sua remoção de um meio é feita mediante o aquecimento

da solução e posteriormente a retirada do sobrenadante que irá conter o íon. Aquecer a

solução dos cátions do grupo V e retirar o sobrenadante só depois de a solução resfriar

resultará em uma não remoção completa do íon Pb2+

da solução, pois o íon ao resfriar,

retornará a sua forma sólida.

b) Após a remoção do PbCl2 precipitado na etapa anterior, o sólido remanescente (AgCl e/ou

Hg2Cl2) não é lavado exaustivamente com água quente antes da adição de NH4OH 6 mols.L-1

.

Resposta- Esta ação implicará que os íons Pb2+

não serão totalmente removidos do meio e

após a adição de NH4OH 6 mols.L-1

, o íon Pb2+

irá precipitar junto com o íon Hg22+,

contaminando o precipitado, pois o chumbo forma compostos insolúveis na presença de

bases, assim como segue a reação abaixo:

2Pb2+ + 2NH4OH ↔ 2Pb(OH)2 ↓ +2NH3

Pb2+

Ag (NH3)2+ PbCrO4