UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO

CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QUÍMICA ANALÍTICA I - FARMÁCIA

ANÁLISE DE CÁTIONS DO GRUPO IV A – Hg2+, Pb2+, Bi2+, Cu2+ e Cd2+

Profº M. Sc. Djavânia Luz

São Luís – MA

2010

James Soares Diniz FA 10136-05

RELATÓRIO

Relatório apresentado à disciplina Química Analítica I ministrada pela Profª. M. Sc. Djavania Luz, da Universidade Federal do Maranhão, ao curso de Farmácia, para obtenção parcial da segunda nota.

São Luis

2010

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Os cátions do grupo IV A são divididos em dois subgrupos, A e B,

neste experimentos utilizaremos apenas os cátions do grupo A:

- Grupo IV A ou Subgrupo do Cobre (Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+ e Cd2+): seus cloretos

são solúveis em água. Os sulfetos deste subgrupo são insolúveis numa

solução de hidróxido de sódio.

Detalhadamente, os cátions do grupo IV A são:

- Mercúrio (Hg2+): é um metal branco prateado, porém líquido nas temperaturas

normais. Não é atacado pelo ácido clorídrico ou pelo ácido sulfúrico 2 mol/L,

mas reage prontamente com o ácido nítrico.

- Chumbo (Pb2+): é um metal cinza azulado. Dissolve-se facilmente em solução

concentrada média de ácido nítrico 8 mol/L, produzindo os íons Pb2+ (íon

plumboso).

- Bismuto (Bi3+): é um metal quebradiço, cristalino e de coloração branca

avermelhada. É solúvel em ácido clorídrico e solúvel em ácidos oxidantes,

como o ácido nítrico. Forma íons trivalentes pentavalentes. O mais comum é o

Bi3+.

- Cobre (Cu2+): é um metal vermelho-pálido, macio, maleável e dúctil. É capaz

de formar íons monovalentes (cuprosos) e bivalentes (cúpricos). Na prática,

somente os íons bivalentes são importantes, portanto, apenas suas reações

são consideradas.

- Cádmio (Cd2+): é um metal branco prateado, maleável e dúctil. Dissolve-se

lentamente em ácidos diluídos, com liberação de hidrogênio. Forma íons

bivalentes incolores.

OBJETIVO:

- Realizar experimentos que visam a identificação e Separação dos cátions do

Grupo IV A.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

MATERIAIS E REAGENTES:

Tubos de

Ensaio

Solução de

HgCl2 0,2

mol/L

Tubos de

Ensaio

Solução de

HgCl2 0,2

mol/L

Tetinha Cloreto

Estanoso

Tetinha Cloreto

Estanoso

Pipeta Pasteur Solução de

PbCl2 0,2

mol/L

Pipeta

Pasteur

Solução de

PbCl2 0,2

mol/L

Água Destilada K2Cr2O7 0,2

mol/L

Água

Destilada

K2Cr2O7 0,2

mol/L

REAÇÕES DE SEPARAÇÃO

EXPERIMENTO 1: Reação com Hidróxido de Amônio

Para este experimento utilizou-se 5 tubos de ensaio diferentes. Com

o auxilio de pipetas de Pasteur e tetinha adicionou-se 2 gotas de solução 02,

mol/L de cloretos dos cátions do grupo IV (CuCl2, CdCl2, PbCl2, HgCl2 e no caso

do cátion Bi3+ utilizou-se uma solução diluída) aos tubos de ensaio. Não houve

mistura das soluções dos cátions, visto que cada solução foi depositada em um

tubo de ensaio diferente. Logo em seguida, ainda com o auxílio de pipeta de

Pasteur e tetinha, adicionou-se a cada um dos tubos de ensaio 5 gotas de água

e algumas gotas de NH4OH 6 mol/L. observou-se a formação de precipitados

em alguns casos. Em seguida adicionou-se novamente gotas de NH4OH e

observou-se os casos onde houve diluição de precipitados.

REAÇÕES DE IDENTIFICAÇÃO:

EXPERIMENTO 2: Reação com Cloreto Estanoso

Em um tubo de ensaio, com o auxílio de pipeta de Pasteur e tetinha,

adicionou-se 3 gotas de solução de Hg(NO3)2 0,2 mol/L. Em seguida adicionou-

se gradativamente 3 gotas de cloreto estanoso. Observou-se a formação de

precipitado de coloração diferente da solução e em seguida adicionou-se

novamente cloreto estanoso até que o escurecimento do precipitado fosse

total, ficando completamente preto.

EXPERIMENTO 3: Pb2+

Colocou-se em um tubo de ensaio, com o auxilio de pipeta de

Pasteur e tetinha, 3 gotas de Pb(NO3)2 0,2 mol/L e em seguida, novamente

com pipeta de Pasteur e tetinha, adicionou-se 3 gotas de K2Cr2O7 0,2 mol/L.

observou-se a formação de precipitado de cor diferenciada. Testou-se a

solubilidade da solução formada adicionando-se algumas gotas de NaOH 6

mol/L.

EXPERIMENTO 4: Cu2+ - Reação com Amônia.

Em um tubo de ensaio, adicionou-se 2 gotas de Cu(NO3)2 0,2 mol/L

e em seguida adicionou-se algumas gotas de NH4OH 6 mol/L. houve mudança

na coloração da solução devido a formação de um íon complexo. Para

adicionar as soluções aos tubos de ensaio utilizou-se pipetas de Pasteur

juntamente com a tetinha.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:

EXPERIMENTO 1:

Todas as reações aconteceram seguindo o mesmo padrão. O

hidróxido de amônia liberou hidroxila que em seguida reagiu com cada um dos

cátions (Hg2+, Pb2+, Bi2+, Cu2+ e Cd2+), o que resultou na formação dos

precipitados, que exceto pelo Cu(OH)2, que adquiriu um tom azulado, todos os

outros foram brancos. No entanto, como em seguida o NH4OH foi novamente

adicionado, ficando em excesso, os precipitados formados pelo Cu(OH)2 e

Cd(OH)2 foram dissolvidos, adquirindo um tom azul para o cobre e incolor para

o cádmio, o que indicou que houve formação dos íons complexos Cu(NH3)42+ e

Cd(NH3)42+, respectivamente para cobre e cádmio.

EXPERIMENTO 2: Hg2+ - Reação com Cloreto Estanoso

O precipitado de cor branca formado deu-se a partir do Hg que foi

dissociado. No entanto, a adição em excesso de cloreto estanoso levou a uma

oxirredução (Sn2+ Sn4+) e propiciou a mudança da coloração da mistura,

indicando que houve novamente formação de Hg2Cl2.

EXPERIMENTO 3: Pb2+ - Reação com Cromato de Potássio.

Primeiramente, nesta reação houve formação de um sal, o PbCrO4,

indicado pelo precipitado amarelado que formou-se e que logo em seguida foi

dissolvido pela adição de NaOH 6 mol/L, visto que o produto da reação, o

PbCrO4, é bastante solúvel em reações alcalinas. Esta dissolução propiciou a

formação do íon PbO22+.

EXPERIMENTO 4: Cu2+ - Reação com Amônia.

O precipitado azul que formou-se após a reação do Cu2+ e as

hidroxilas liberadas pelo hidróxido de amônia é característica dos íons de

cobre. O precipitado é formado por hidróxido de cobre. Ao final do experimento

obteve-se uma coloraçãoazul intensa, indicando a formação do íon complexo

tetraminocuprano II ([Cu(NH3)42+]).

CONCLUSÃO

Obteve-se resultados satisfatórios para todos os experimentos, visto

que todos os resultados obtidos foram os esperados e indicados como corretos

pela literatura, seja para as reações de separação, quando houve a formação

dos precipitados e as suas dissoluções ou não em excesso de reagentes, ou

para as reações de identificação, também com formação ou não de

precipitados com suas diluições ou oscilações das cores das soluções

formadas em diferentes condições.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

VOGEL, A. I., Química analítica Qualitativa. Tradução de Antônio Gimeno.

São Paulo: Editora Mestre Jou, 5a ed. 1981.

BACCAN, N. Introdução à semimicroanálise qualitativa. 3ª ed. Editora da

Unicamp, 1990.

LABORATÓRIO de Química Analítica Qualitativa. Disponível em: <http://wwwp.fc.unesp.br/~galhiane/cations_grupo_A.index.htm>. Acessado em: 19 de out. 2010.

LABORATÓRIO de Química Analítica. Disponível em: <http://wwwp.fc.unesp.br/~galhiane/cations_do_grupo_iiii.htm> Acessado em: 11 Out. 2010.

LABORATÓRIO de Química Analítica Qualitativa. Disponível em:

<http://wwwp.fc.unesp.br/~galhiane/index.htm>. Acessado em: 23/10/2010.