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QFL230 - QUÍMICA ANALÍTICA
GUIA DE LABORATÓRIO
Docentes: Jivaldo do Rosário Matos (B8 Térreo)
Lúcio Angnes (B12 superior)
Nina Coichev (B8 superior)
Monitores Pós Graduação: Fernando Silva Lopes (B12 Superior)
Lucas Patricio Hernández Saravia (B2 Superior)
Robson Takeshi Shimada (B3 Térreo)
Técnicos: Armando Henrique dos Santos (B7 Térreo)
Simone Tessarini Estevão (B7 Térreo)
2014
Universidade de São Paulo
Instituto de Química
Aluno:________________________________________
Laboratório: 1 ; 2 ; 3 Bancada No __________
Amário No ______ Chave do reagentário No _________
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RECOMENDAÇÕES INICIAIS
Essa disciplina da Química Analítica constará de aulas teóricas e trabalhos práticos
individuais (em raros casos em duplas), compondo um conjunto de atividades,
previamente programadas. O objetivo é permitir ao aluno a aprendizagem de procedimentos
e técnicas fundamentais utilizadas nas análises qualitativas e quantitativas e a compreensão
dos fundamentos teóricos em que se baseiam esses métodos.
O trabalho individual no laboratório envolverá a identificação de espécies (cátions e
ânions inorgânicos) em amostras fornecidas aos alunos e a determinação da
concentração desconhecida de diferentes analitos. Os resultados registrados pelo
aluno serão avaliados dentro dos limites de erro pertinentes aos diferentes métodos usados.
Esse trabalho individual é uma oportunidade para que cada aluno desenvolva sua
habilidade, destreza nas práticas de labotarório e, também, adquirir confiança na emissão
de um parecer a partir dos resultados obtidos. Antes de emitir o parecer faça uma refexão
para ter a certeza da coerência em relação às características da amostra e/ou analito e o
resultado obtido.
As disciplinas da Química Analítica apresentam, portanto, características
acentuadamente experimentais que exigirão do aluno dedicação, interesse, cuidado,
atenção e, especialmente, atividades no laboratório, cuidadosamente, programadas. É uma
disciplina em que, ainda na maior parte do tempo, os alunos são treinados para adquirir
noções de organização e colocá-las em prática. Porisso é muito importante organizar a
sua bancada de trabalho antes de iniciar os experimentos, ter elaborado previamente um
planejamento e ao final deixar a bancada de trabalho limpa e organizada.
Para facilitar o andamento das aulas práticas será adotado um GUIA DE
LABORATÓRIO que consta todo o conteúdo a ser ministrado. Esse GUIA foi elaborado,
exclusivamente, para facilitar a aprendizagem do aluno, a maioria dos experimentos está
apresentada de forma esquemática e dirigida. Contudo, para que os objetivos sejam
integralmente atingidos cada aluno deve executar cuidadosamente os experimentos,
procurando anotar tudo o que for observado. Deve procurar equacionar corretamente as
reações que ocorrem e buscar associação dos resultados de forma lógica, principalmente
quando se trata da identificação de espécies uma na presença de outras ou de
procedimentos que envolvem a separação de espécies.
O aluno deverá estudar previamente o procedimento para a execução dos
experimentos, a fim de que os fundamentos envolvidos em cada um deles sejam
perfeitamente assimilados e compreendidos. Esta conduta não apenas facilitará o
aprendizado, mas, também, permite a utilização mais racional do tempo destinado às aulas
práticas.
Durante as aulas teóricas serão ministrados colóquios envolvendo as atividades do
laboratório. Nesse momento serão discutidos os cuidados a serem adotados em
experimentos que serão executados em aulas seguintes. Também, serão esclarecidas as
dúvidas das aulas anteriores, discutidos os resultados obtidos e as associações entre os
testes que possibilitam a eliminação de interfências e a identificação qualitativa e/ou
quantitativa de uma espécie na presença de outra(s).
Todos os dados referentes aos trabalhos experimentais deverão constar no caderno
de laboratório, incluindo os cálculos. As observações feitas durante a experiência deverão
ser anotadas nesse caderno a fim de facilitar a interpretação dos resultados.
Na parte da disciplina que envolve a identificação de espécies é recomendável que
durante as aulas práticas haja pelo menos um livro por bancada. Esse auxiliará no
entendimento dos fenômenos observados, a descrição dos mesmos na forma de equação de
reação e discussão de detalhes importantes.
Esse GUIA DE LABORATÓRIO foi elaborado para ser aplicado, de forma dirigida, em
atividades de Laboratório das disciplinas de Química Analítica Qualitativa e Quantitativa.
No Instituto de Química – USP esse GUIA é empregado nas disciplinas: 1) QFL230
Química Analítica (Curso de Farmácia); 2) QFL4210 – Química Analítica I (Curso de
Química Diurno); 3) QFL3200 – Princípios da Análise Química (Curso de Química semanais,
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divididas em quatro horas de atividades laboratoriais e quatro horas para teoria e
colóquios). Essas disciplinas são ministradas durante um semestre com uma carga horária
de oito horas.
ASPECTOS GERAIS QUANTO A PARTE PRÁTICA DA
DISCIPLINA E AO GUIA DE LABORATÓRIO
1) O GUIA DE LABORATÓRIO: Objetiva facilitar o andamento das aulas
práticas e permitir a utilização racional do tempo destinado para
execução dos experimentos.
2) APRESENTAÇÃO: Os procedimentos dos experimentos estão dispostos
de forma esquemática e dirigidos.
3) TRABALHO NO LABORATÓRIO: É essencialmente individual (cada aluno
é responsável por um armário e a grupo de materiais ao longo do
semestre). Os reagentes estão dispostos de forma organizada conforme
o seu grau de utilização, disponibilidade e riscos.
4) ESTRATÉGIAS: a) Estudar previamente o procedimento de execução
dos experimentos, fazendo as anotações mais
relevantes e as dúvidas surgidas.
b) Executar cuidadosamente cada experimento.
c) Anotar tudo o que for observado, assim como, as
equações das reações envolvidas.
5) APOIO: Colóquios (início das aulas de laboratório ou final das aulas
teóricas) para orientações e esclarecimento de dúvidas.
6) RECOMENDAÇÃO: Possuir um caderno de laboratório para anotações e
pelo menos um LIVRO por bancada.
7) RESULTADOS ESPERADOS:
a) Adquirir noções fundamentais de organização, habilidade e destreza
ao trabalho prático.
b) Desenvolver a capacidade de observação crítica e de resolução de
problemas.
c) Desenvolver o raciocínio lógico.
d) Criar o hábito de equacionar as reações empregadas, utilizando
corretamente a linguagem química.
e) Buscar a associação dos resultados de forma lógica e adquirir o
hábito de refletir quanto ao significado desse resultado antes de
emití-lo.
f) Adquirir confiança na emissão de resultados e pareceres.
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Os Fluxogramas 1 a 3 ilustram as distribuições dos tópicos para a disciplina QFL230.
Fluxograma 1. Apresentação geral da disciplina QFL230 e como será ministrada
Parte 1: Química
Analítica Qualitativa
Parte 2: Química
Analítica Quantitativa
QFL 3200 - Príncípios de Análise Química
princípios teóricos e práticos
das análises químicas
Colóquios e Parte
Experimental
Apresentação e discussão
dos conceitos fundamentais
da Química Analítica
Aulas de
Laboratório
Aulas Teóricas
QFL230 – QUÍMICA ANALÍTICA
Fluxograma 2. Apresentação geral da Parte 1 da disciplina QFL230 e os tópicos
a serem abordados.
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O aproveitamento final, MF, será calculado pela fórmula:
L.TMF
T é a média aritmética das notas das provas teóricas ( P1 , P2 e P3):
3
321 PPP T
L é a nota de laboratório calculada pela fórmula:
Onde: A = Média das notas das análises qualitativas
D = Média das determinações quantitativas
R = Média das notas de relatório
t = média dos testinhos
L deve ser ≥ 4,5. Caso seja < que 4,5 o alunos estará reprovado
OBS. A média de laboratório (L) somente será considerada se a média das provas
teóricas (T) for maior ou igual a 4,0 (quatro). Quando T<4,0, MF será a própria T.
CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
10
5,15,31t 4A
L
RD
Fluxograma 3. Apresentação geral da Parte 2 da disciplina QFL230 e os tópicos
a serem abordados.
ENTREGA DE RELATÓRIOS
1. Determinação da acidez em
vinagre (R1)
2. Determinação de Ca em
amostra real (R2)
3. Determinação da %Fe em
amostra de grampos de aço (R3)
Aulas de
Laboratório
Aferição de material
volumétrico. Preparação e
padronização de soluções
Colóquios e Parte
Experimental
Análise volumétrica
Aulas Teóricas
Parte 2: Química
Analítica Quantitativa
Determinações
C(g/L):
1. H3PO4
2. Fe2+
3. Cu2+
Entrega de Resultado
(D1 , D2 e D3)
Prova 3
(P3 )
a) GRAVIMETRIA
b) VOLUMETRIA
•ÁCIDO/BASE
• PRECIPITAÇÃO
• COMPLEXAÇÃO
• ÓXIDO-REDUÇÃO
Conceitos envolvendo
Análises quantitativas
TESTINHOS
t3 e t4
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QFL230 - CRONOGRAMA DE ATIVIDADES
DOCENTES: Jivaldo, Lúcio e Nina
AULAS DE LABORATÓRIO (5as feiras das 18:30 as 23:30 h)
14/08 Colóquio. Orientações gerais. Organização do material de laboratório.
Reações de identificação dos: a) cátions: Na+, K+ e NH4
+ b) ânions: Cl-, Br-, I-, CO3
2-e SO4
2-
15/08 Finalizar as reações de identificação e Separação de Cl- numa mistura dos 3 haletos.
21/08 Reações de identificação de ânions: NO3
- e NO2
- - Identificação de ânions e cátions numa
amostra sólida - Exercício 1
28/08 Colóquio. Estudo comparativo e separação analítica dos cátions Me2+(Mg2+, Ca2+, Sr2+e
Ba2+) . Testinho 1
04/09 Colóquio. Extrato com soda (identificação de íons no extrato e no precipitado). Separação
analítica - Simulação da Análise 1 - Exercício 2
11/09 Semana da Pátria
18/09 Análise 1 (identificações direta na amostra sólida, no extrato com soda e no precipitado do
extrato com soda)
25/09 Colóquio. Estudo comparativo e reações de identificação dos cátions do grupo do (NH4)2S:
(Co2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+ Fe2+/Fe3+, Al3+e Cr3+. - Testinho 2
02/10 Lab. 1 e Lab. 2: Simulação Análise 2 – Exercício 3
Lab. 3: Aferição de material volumétrico – Colóquio aferição
09/10 LAB. 1: Análise 2
LAB. 2: Aferição de material volumétrico – Colóquio aferição
Lab. 3: Simulação Análise 2 – Exercício 3
16/10 LAB. 1: Aferição de material volumétrico – Colóquio aferição
LAB. 2 e LAB. 3:– Análise 2
23/10 Semana da Farmácia
30/10 Termino da aferição do material volumétrico. Diluição e Padronização de solução da NaOH.
[padronização NaOH] Pedido da amostra de H3PO4 [deixar balão]- Testinho 3 -
Colóquio as 18h30 em sala
06/11 Determinação de conc. de H3PO4 (Determ.1). Entrega de Resultado (D1). Determinação
da acidez em vinagre comercial (Relatório 1). Pedido de amostra-Deixar balão.
Colóquio as 18h30 em sala
13/11 Determinação de Mg2+ e Ca2+ em amostra real por complexometria com EDTA
(relatório 2). Entrega do relatatório 1 Colóquio as 18h30 em sala
20/11 Determinação da %Fe
(Determ.2) em grampos de aço. Colóquio as 18h30 em sala
Entrega de Resultado (D2). Relatório 3. Entrega do relatório 2.
Pedido de amostra-Deixar balão.
27/11 Padronização da solução de Na2S2O3 (fazer uma titulação por aluno). Iodometria,
determinação de Cu(II) (Determ.3). Entrega de Resultado (D3). Entrega do relatório
3 (determinação da %Fe por permanganometria). Colóquio as 18h30 em sala
OBS. 1) Trabalho individual: Análises Qualitativas e Determinações Quantitativas.
2) Trabalho em Dupla: Determinação da Acidez em amostra de vinagre e Determinação de Ca e Mg em casca
de ovo.
3) A consulta periódica do cronograma é imprescindível e é de responsabilidade exclusiva do aluno.
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AULAS DE TEORIA (6as feiras das 20h30 as 23h30 h)
Dia Atividade
07/08
(6ª f)
Instruções Gerais - Orientações gerais. Aspectos gerais da Química Analítica.
08/08 Por que ocorrem as reações químicas? Introdução ao Equílibrio químico. Equilíbrios
redoxi.
15/08
(6ª f)
AULA DE LABORATÓRIO - Finalizar as reações de identificação e testar a separação
de Cl- numa mistura dos 3 haletos (usar centrífuga).
22/08 Equílibrio ácido-base
29/08 Equílibrio ácido-base
05/09 1a PROVA TEÓRICA
12/09 Semana da Pátria
19/09 Equilíbrios de precipitação/solubilização.
26/09 Precipitação
03/10 Complexação Equilíbrios simultaneous.
10/10 2a PROVA TEÓRICA
17/10 Introdução à Análise Quantitativa. Etapas de uma análise. + desvios em Q.A.
24/10 Semana da Farmácia
31/10 Volumetria ácido-base
07/11 Volumetria ácido-base
14/11 Volumetria de precipitação – Gravimetria
21/11 Complexometria
28/11 Volume redoxi – Exercícios
05/12 3a PROVA TEÓRICA
08/12 Prova substituitiva para os que perderam uma das provas (com justificativa)
--- /02/15 PROVA RECUPERAÇÃO. Início 18 h
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QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA
1. Arthur I. Vogel, Vogel’s Qualitative Inorganic Analysis, 7a ed. London: Longman (1996)
347p.
2. V.N. Alexeyev, Analyse Qualitative, 4a ed. Moscou: Mir (1980) 592p.
3. N. Baccan; O.S. Godinho; L.M. Aleixo, Introdução à Semimicroanálise Qualitativa, 7a ed.
Campinas: Ed. UNICAMP (1997) 295p.
4. R.K. Wismer, Qualitative Analysis with Ionic Equilibrium, New York: Macmillan (1991)
327p.
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA
1. A.I. Vogel, A Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, Longmans, 3a ed., 1960. Há
tradução espanhola em dois volumes da 2a edição. Há tradução, para o português, da 4a
edição.
2. I.M. Kolthoff, E.B. Sandell, Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, MacMillan, 4a ed.,
1969.
3. O.A. Ohlweiler, Química Analítica Quantitativa, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 3a
ed., 1982 (2 volumes).
4. W.B. Guenther, Química Quantitativa: Medições e Equilíbrios, Editora E. Blücher e Editora
da Universidade de São Paulo, 1972.
5. W.J. Blaedel, V.W. Meloche, Elementary Quantitative Analysis, 2a ed..
6. D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, Saunders, 6a
ed., 1992.
NÃO HÁ REPOSIÇÃO DE AULAS
BIBLIOGRAFIA
Importantíssimo: Os laboratórios serão franqueados aos alunos apenas no
horário correspondente às aulas práticas. Só é permitida a permanência de alunos
matriculados na disciplina. O visitante nunca entra no Laboratório. É o
visitado que sai.
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Mesmo que outras disciplinas de laboratório do curso tenham apresentado e discutido as
normas e fornecido esclarecimentos sobre o trabalho prático, convém relembrar alguns itens
importantes assim como mencionar aqueles de caráter específico.
1. É INDISPENSÁVEL O USO DE ÓCULOS DE SEGURANÇAdurante todo o tempo de
permanência no laboratório, ainda que o aluno não esteja efetuando algum experimento.
2. NÃO USAR LENTES DE CONTATO, ainda que os olhos estejam protegidos por óculos de
segurança.
3. É INDISPENSÁVEL O USO DE AVENTAL de algodão. O avental não deve ser de tecido sintético
facilmente inflamável.
4. O aluno deve TRAJAR CALÇAS COMPRIDAS E SAPATOS FECHADOS. Não será permitida a entrada
de alunos usando bermudas, shorts e chinelos ou sandálias.
5. IMPORTANTE. O ALUNO QUE NÃO ESTIVER DE AVENTAL, TRAJANDO ROUPAS APROPRIADAS, E
COM ÓCULOS DE SEGURANÇA SERÁ IMPEDIDO DE PERMANECER E REALIZAR EXPERIMENTOS
NO LABORATÓRIO. NÃO HAVERÁ REPOSIÇÃO DAS AULAS PERDIDAS.
6. PRENDER OS CABELOS, evitando que estes caiam no rosto, sobre o frasco contendo reagentes
químicos ou próximos ao fogo.
7. O laboratório é um lugar de trabalho sério. EVITE QUALQUER TIPO DE BRINCADEIRAS.
8. O trabalho de laboratório poderá ser individual ou em grupo. Antes de iniciar e após o término
dos experimentos mantenha sempre LIMPA A APARELHAGEM E A BANCADA DE TRABALHO.
9. ESTUDE com atenção os experimentos antes de executá-los, registrando, no caderno de
laboratório as observações e conclusões que fez, após a execução dos mesmos. É necessário
manter um livro de Química Analítica na bancada para que os integrantes possam consultá-lo.
10. As lavagens dos materiais de vidro são realizadas inicialmente com água corrente da torneira e
posteriormente com pequenos volumes de água destilada (ECONOMIZE). Em alguns
casos, é necessário o emprego de sabão ou detergente.
11. Quando forem usadas soluções de limpeza tais como: ácido muriático (HCl comercial), água
régia (mistura de HNO3 e HCl concentrados) ou potassa alcoólica (NaOH ou KOH em etanol)
deve-se proceder com cuidado para EVITAR O CONTATO COM A PELE OU ROUPA. JAMAIS
PIPETAR essas soluções aspirando com a boca (CUIDADO, são substâncias corrosivas).
Essas soluções devem ser reaproveitadas, retorne-as ao frasco estoque após o uso. Mantê-las
na capela. Enxaguar a vidraria com água de torneira, e por último com água destilada. (Veja
item limpeza de material de vidro).
12. Cuidado ao trabalhar com substâncias inflamáveis. Mantenha-as longe do fogo.
13. Verifique sempre se não há VAZAMENTO DE GÁS COMBUSTÍVEL ao abrir ou fechar a torneira
de gás. Certifique-se de que as mangueiras de borracha ou plástico estão em boas condições
(sem furos) e adaptadas corretamente ao bico de Bunsen e à torneira de saída de gás.
14. Todas as operações nas quais ocorre desprendimento de gases tóxicos devem ser executadas
na capela (como por exemplo: evaporações de soluções ácidas, amoniacais, etc.).
15. Ao observar o cheiro de uma substância não se deve colocar o rosto diretamente sobre o frasco
que a contém. Abanando com a mão por cima do frasco aberto, desloque na sua direção uma
pequena quantidade do vapor para cheirar.
16. Na preparação ou diluição de uma solução, use ÁGUA DESTILADA.
17. Verificar cuidadosamente o rótulo do frasco que contem um dado reagente, antes de tirar dele
qualquer porção de seu conteúdo. Leia o rótulo duas vezes para verificar se o conteúdo do
frasco é o que você necessita.
18. CUIDADO AO TRABALHAR COM ÁCIDO CONCENTRADO. Adicionar SEMPRE o ácido à
água (acidule a água). No caso de queimadura com H2SO4 concentrado, secar muito bem a
parte afetada, lavar abundantemente com água fria e em seguida com solução de NaHCO3.
INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO DE LABORATÓRIO
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19. ÁCIDOS E BASES CONCENTRADAS ATACAM A PELE E ROUPA, por essa razão, devem ser
utilizados com o máximo de cuidado, principalmente na neutralização de um com o outro, pois
a reação é violenta. Caindo sobre a pele LAVE ABUNDANTEMENTE COM ÁGUA.
20. Deve-se evitar o desperdício de soluções, reagentes sólidos, gás e água destilada.
21. Em semimicro análise, trabalha-se sempre com pequenas quantidades de substância. Assim,
recomenda-se que, quando as provas forem realizadas em tubos de ensaio, o volume da
solução problema, bem como o de cada um dos reagentes adicionados, seja,
aproximadamente igual a 5 gotas (0,25 mL).
22. Deve-se tomar o máximo cuidado para não impurificar os reagentes sólidos e as soluções. As
substâncias que não chegaram a ser usadas NUNCA devem voltar ao frasco de origem.
NUNCA se deve introduzir qualquer objeto em frascos de reagentes, exceção feita para o
conta-gotas com o qual estes possam estar equipados ou espátulas limpas.
23. Ao se aquecer um tubo de ensaio, deve-se fazê-lo de maneira adequada, caso contrário, o
conteúdo do mesmo poderá ser projetado para fora, atingindo o operador ou outras pessoas.
24. Dar tempo suficiente para que um vidro quente resfrie. Lembre-se de que o vidro quente
apresenta o mesmo aspecto de um vidro frio. Não o abandone sobre a mesa, mas sim, sobre
uma tela com amianto.
25. Não é permitido o uso de celulares, rádio ou walkman.
26. INFORME O PROFESSOR DE QUALQUER ACIDENTE QUE OCORRA, MESMO QUE SEJA
UM DANO DE PEQUENA IMPORTÂNCIA.
27. É expressamente proibido que os alunos subtraiam qualquer produto químico (especialmente
solventes), vidraria ou equipamento (micropipetas, eletrodos, balanças, etc.) dos laboratórios
didáticos. Estes materiais devem ser utilizados somente para a execução de experiências em
aulas práticas e os infratores desta norma estarão sujeitos às sanções disciplinares e legais
previstas no regimento interno da USP.
28. Descarte de Material - Há frascos nas bancadas laterais ou nas capelas para o descarte de
metais pesados. Cuidado com resíduos tóxicos ou irritantes! Para cada resíduo, verifique se há
frasco rotulado para o seu recolhimento. Se não houver, descarte o material sólido no lixo e
as soluções na pia, tomando o cuidado de diluí-las com água e deixar escorrer bastante água
corrente, após o descarte. Em caso de dúvidas, consulte sempre o professor, o técnico ou o
monitor da disciplina.
29. Só é permitida a permanência no laboratório de alunos matriculados na disciplina.
30. Fora do horário de aula o aluno não poderá realizar experimentos no laboratório.
Não haverá reposição de aulas.
31. Resultados e/ou relatórios entregues fora dos prazos serão corrigidos com nota
máxima 7,0 (sete).
32. O cronograma das aulas práticas e teóricas deve ser consultado periodicamente.
33. Imprimir, assinar e entregar na primeira aula de Laboratório a declaração da página
11 desse Guia.
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ORGANIZAÇÃO DO LOCAL DE TRABALHO E DO MATERIAL DE LABORATÓRIO
1. ORGANIZAÇÃO DO LOCAL DE TRABALHO
Os Laboratórios de Química Analítica Qualitativa e Quantitativa do Instituto de Química -
USP estão localizados no Bloco 7 térreo. São três Laboratórios (ilustrados na Figura 4), em
cada um deles estão dispostas quatro bancadas duplas (central) para o trabalho prático
(ilustração na Figura 5). Ao lado das janelas, em cada laboratório, estão dispostas as
bancadas laterais de apoio (ilustração na Figura 6). As bancadas de trabalho prático
possuem armários tipo A (67 cm) e as bancadas laterais de apoio possuem armários do tipo
A (67 cm) e do tipo B (40 cm). Os laboratórios serão identificados como LAB.1 (sala 0700),
LAB.2 (sala 0708) e LAB.3 (sala 0720). Cada LAB. contará com oito bancadas simples, as
quais serão numeradas a partir do LAB.1. Então, no LAB.1 estarão as bancadas de 01 a 08,
no LAB.2 as bancadas de 09 a 16 e no LAB.3 as bancadas de 17 a 24.
Cada bancada simples comportará entre três e quatro alunos, para que sejam
totalizados 30 alunos por laboratório.
Entre o LAB.1 e LAB.2 e entre o LAB.2 e LAB.3 há as salas de balanças.2. ORGANIZAÇÃO DO MATERIAL DE LABORATÓRIO
Cada aluno receberá um armário do TIPO A que será de sua total
responsabilidade. Este armário contem um conjunto de material de laboratório que será
utilizado para o trabalho prático durante o semestre. Na primeira aula este material deve ser
conferido conforme a lista da Tabela 1. Este armário deve ser mantido trancado na ausência
do responsável. Há um quadro no laboratório, destinado à turma, onde a respectiva
chave reserva do armário deve ser guardada, em hipótese alguma essa chave deve
ser mantida com o aluno fora do horário de aula. Sempre no início da aula pegue a
Figura 5. Ilustração de uma bancada dupla (central)
existente nos Laboratórios Química Analítica.
Lab 1
Lab 2
Lab 3
Sala de balanças 1
Sala de balanças 2
Corredor central entre os blocos
E
n
t
r
a
d
a
d
o
b
l
o
c
o
Figura 4. Ilustração dos
Laboratórios Química Analítica.
67 cm
A
Figura 6. Ilustração de uma bancada lateral (ao lado
das janelas) nos Laboratórios Química Analítica.
67 cm 40 cm
pia
pia
B
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chave. Ao final da aula essa chave deve ser devolvida no respectivo quadro. Se o
aluno perder a chave, além de providenciar a cópia, perderá 1,0 (HUM) ponto na
média.
No início das aulas práticas, antes de iniciar os experimentos, organize a sua
bancada de trabalho. Após cada período de aula prática, os locais de trabalho deverão ser
limpos. Os materiais e reagentes de uso comum devem ser mantidos em seus respectivos
lugares durante todo o período de trabalho.
Para o trabalho experimental o material das aulas será disponibilizado em KITs:
a) Na Tabela 2 estão relacionados os Reagentes Especiais comuns de bancada e
alguns reagentes na forma sólida, dispostos numa pequena caixa de madeira, que ficará
sobre a bancada. Esses reagentes são comuns aos oito alunos da bancada dupla.
b) Na Tabela 3 estão listados os Reagentes comuns de capela e serão utilizados
por todos os alunos do laboratório.
c) A Tabela 4 apresenta a lista do KIT REAGENTÁRIO, são frascos de soluções de
reagentes que serão utilizados nas reações de identificação e separação de espécies
químicas (apenas na Parte 1 da disciplina). Os três ou quatro alunos da bancada simples
são os responsáveis pelo KIT REAGENTÁRIO. Esse KIT REAGENTÁRIO deve ser guardado
num armário TIPO B (Bancadas laterais) e a porta deve ser fechada. O primeiro aluno da
bancada simples que chegar retira a chave do armário com os técnicos para ter acesso ao
KIT. Em seguida deve devolver a chave ao técnico. O último aluno da bancada simples a ir
embora deve guardar esse KIT REAGENTÁRIO no respectivo armário e em seguida deve
fechá-lo. Na página 14 estão impressos os rótulos dos frascos de reagentes contidos no
KIT REAGENTÁRIO, caso seja necessária a substituição de algum rótulo ou se for necessário
preparar algum reagente que esteja faltando.
d) A Tabela 5 lista os REAGENTES SÓLIDOS. Estes reagentes estão dispostos nas
prateleiras dos LAB.1 e LAB.3 para serem utilizados conforme a necessidade.
A preparação das aulas será de responsabilidade dos TÉCNICOS DE LABORATÓRIO,
que também prestarão assistência durante as aulas práticas.
MATERIAL DE LIMPEZA
Os únicos materiais de limpeza fornecidos serão: água régia ou potassa alcoólica.
Os outros materiais necessários à limpeza, tais como detergente líquido, lenços de
papel, escovas para lavagens de tubos de ensaios e panos deverão ser
providenciados pelos próprios alunos.
Os alunos devem providenciar, também, fósforos ou isqueiro, papel toalha, fio
de níquel-crômio (pode ser resistência de chuveiro), um frasco plástico de um litro
(frasco de álcool, trazer até a segunda aula de laboratório), etiquetas brancas,
tesoura, fita adesiva (durex), 100 palitos de sorvete (espátulas) e óculos de
segurança. A aquisição de luvas de PVC é opcional.
Todo material de vidro (tubos de ensaios, copo de Becker, funis, etc) que vai ser
utilizado em análise qualititativa deve estar rigorosamente limpo. Para isso, deve-se lavá-lo
com água e detergente, enxaguá-lo várias vezes com água de torneira e, por último, com
pequenas porções de água destilada (5 a 10 mL). Tenha a consciência que se gasta muita
energia no processo de destilação da água, porisso ECONOMIZE.
No início das aulas práticas, antes de iniciar os experimentos, organize a sua
bancada de trabalho. Após cada período de aula prática, os locais de trabalho deverão ser
limpos. Os materiais e reagentes de uso comum devem ser mantidos em seus devidos
lugares, durante todo o período de trabalho. Todo material utilizado deve ser guardado ou
devolvido conforme as orientações dos Docentes, Monitores ou Técnicos.
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VIDRARIA E REAGENTES
Do ponto de vista prático, uma das primeiras etapas de identificação de uma espécie é a
COLORAÇÃO, independente de estar no estado sólido ou em solução. Os cátions e os ânions
usuais apresentam colorações que lhe são características. Anote a coloração das espécies nas
Tabelas.
A partir da posição na Tabela Periódica quais elementos formam espécies tipicamente
coloridas e incolores? Porque certas espécies apresentam colorações?
Tabela 2. KIT Reagentes Especiais comuns de bancada
(mantenha os reagentes nas caixas das respectivas bancadas)
No Nome Fórmula Coloração
B1 Ácido perclórico
B2 Água oxigenada
B3 Água de cloro
B4 Nitrato de cobalto/HAc
B5 Nitrito de sódio (sólido)
B6 Reativo de Nessler
B7 Amido
B8 Dimetilglioxima (DMG)
B9 Indicadores ácido/base (papel)
B10 Sulfato ferroso amoniacal (sólido)
B11 Fluoreto de sódio (sólido)
B12 Uréia (sólida)
B13 Dicromato de potássio (sólido)
B14 Nitrato de sódio (sólido)
B15 Iodeto de potássio (sólido)
B16 Brometo de potássio (sólido)
B17 Sulfato de sódio (sólido)
B18 Carbonato de sódio (sólido
B19 Cloreto de sódio (sólido)
B20 Cloreto de amônio (sólido)
B21 Cloreto de potássio (sólido)
B22 Dioxido de chumbo (PbO2)
Vidro de azul de cobalto
Almofariz e pistil
Esses reagentes estão numa pequena caixa de madeira sobre a bancada.
Tabela 1. Material de laboratório individual
(Deve permanecer no interior do armário tipo A é de responsabilidade do aluno)
1 cápsula de porcelana
2 bastões de vidro pequenos (~20 cm)
1 suporte para tubo de ensaio
1 frasco de vidro pequeno ( 2,5 cm; alt. 4 cm)
2 vidros de relógio pequenos
1 balão volumétrico de 100 mL
3 Erlenmeyers de 250 mL
1 pissete de plástico
3 Pipetas de Pasteur com borracha de sucção
12 tubos de ensaio
2 funis (quali)
1 pinça madeira
2 frascos de reagentes (boca e tampa esmerilhadas)
1 pipeta de 25 mL
1 proveta de 100 mL
1 proveta de 10 mL
1 bureta de 50 mL
3 béquers de 100 mL
2 Tubos em J para sistema fechado (pág. 15)
4 rolhas de cortiça furadas
Ao final de cada aula os materiais utilizados deverão ser guardados devidamente limpos.
JRM2014 15
Tabela 3. KIT Reagentes comuns de CAPELA
No Nome Fórmula Coloração
C1 Ácido sulfúrico conc.
C2 Ácido nítrico conc.
C3 Ácido clorídrico conc.
C4 Ácido acético conc.
C5 Hidróxido de amônio conc.
C6 Nitrato de prata
C7 Nitrato de mercúrio II
C8 Sulfeto de amônio
C9 Carbonato de sódio solução conc.
C10 Potassa alcóolica (para limpeza)
C11 Morina
C12 Éter etílico (sala dos técnicos)
C13 Acetona (sala dos técnicos)
C14 Clorofórmio (sala dos técnicos)C15 Álcool etílico (sala dos técnicos)
Não transporte esses reagentes para a bancada de trabalho
JRM2014 16
Tabela 4. KIT – REAGENTÁRIO -
(São responsáveis os alunos da bancada. Esse KIT deve ser guardado no armário tipo B)
No Nome cor da solução Fórmula
1 Acetato de Amônio – 3 M
2 Acetato de Chumbo – 1 M
3 Acetato de Sódio – 1 M
4 Ácido Acético – 4 M
5 Ácido Clorídrico – 1 M
6 Ácido Clorídrico – 6 M
7 Ácido Nítrico – 4 M
8 Ácido Sulfúrico – 2 M
9 Água de Barita – solução saturada
10 Brometo de Sódio – 0,2 M
11 Carbonato de Amônio – 2 M
12 Carbonato de Sódio – 2 M
13 Cloreto de Amônio – 4 M
14 Cloreto de Ferro III – 0,5 M
15 Cloreto de Sódio – 1 M
16 Cromato de Potássio – 0,5 M
17 Dicromato de Potássio – 0,2 M
18 Fluoreto de Sódio – 0,2 M
19 Ferricianeto de Potássio – 0,2 M
20 Ferrocianeto de Potássio – 0,2 M
21 Monohidrogeno fosfato de sódio – 0,2 M
22 Hidróxido de Amônio – 6 M
23 Hidróxido de Sódio – 4 M
24 Hipoclorito de Sódio – 5%
25 Iodeto de Potássio – 0,1 M
26 Nitrato de Alumínio – 0,2 M
27 Nitrato de Bário – 0,2 M
28 Nitrato de Cálcio – 0,2 M
29 Nitrato de Chumbo – 0,2 M
30 Nitrato de Cobalto – 0,2 M
31 Nitrato de Cobre – 0,2 M
32 Nitrato de Cromo – 0,2 M
33 Nitrato de Estrôncio – 0,2 M
34 Nitrato de Magnésio – 0,5 M
35 Nitrato de Manganês – 0,2 M
36 Nitrato de Níquel – 0,2 M
37 Nitrato de Potássio – 0,2 M
38 Nitrato de Sódio – 0,5 M
39 Nitrato de Zinco – 0,2 M
40 Oxalato de Amônio – 0,25 M
41 Permanganato de Potássio – 0,02 M
42 Sulfato de Sódio – 0,2 M
43 Tiocianato de Amônio – 0,2 M
44 Tiossulfato de Sódio – 0,1 M
45 Sulfato de amônio – 1 M
46 Sulfito de sódio - 0,2 M
JRM2014 17
Rótulos dos frascos do reagentário
01 - Acetato de
Amônio - 3 M
Fórmula:
02 - Acetato de
Chumbo - 1 M
Fórmula:
03 - Acetato de
Sódio - 1 M
Fórmula:
04 – Ácido Acético -
4 M
Fórmula:
05 – Ácido Clorídrico -
1 M
Fórmula:
06 – Ácido
Clorídrico - 6 M
Fórmula:
07 – Ácido Nítrico -
4 M
Fórmula:
08 – Ácido Sulfúrico
- 2 M
Fórmula:
09 - Água de Barita -
saturada
Fórmula:
10 - Brometo de
Sódio - 0,2 M
Fórmula:
11 - Carbonato de
Amônio - 2 M
Fórmula:
12 - Carbonato de
Sódio - 2M
Fórmula:
13 - Cloreto de Amônio
- 4 M
Fórmula:
14 - Cloreto de
Ferro III - 0,5 M
Fórmula:
15 - Cloreto de
Sódio - 1 M
Fórmula:
16 - Cromato de
Potássio - 0,5 M
Fórmula:
17 - Dicromato de
Potássio - 0,2 M
Fórmula:
18 - Fluoreto de
Sódio - 0,2 M
Fórmula:
19 - Ferricianeto de
Potássio - 0,2 M
Fórmula:
20 - Ferrocianeto
de Potássio - 0,2 M
Fórmula:
21–Monohidrogeno
fosfato de sódio 0,2 M
Fórmula:
22 - Hidróxido de
Amônio - 6 M
Fórmula:
23 - Hidróxido de
Sódio - 4 M
Fórmula:
24 - Hipoclorito de
Sódio - 5%
Fórmula:
25 - Iodeto de Potássio
- 0,1 M
Fórmula:
26 - Nitrato de
Alumínio - 0,2 M
Fórmula:
27 - Nitrato de
Bário - 0,2 M
Fórmula:
28 - Nitrato de
Cálcio - 0,2 M
Fórmula:
29 - Nitrato de
Chumbo - 0,2 M
Fórmula:
30 - Nitrato de
Cobalto - 0,2 M
Fórmula:
31 - Nitrato de
Cobre - 0,2 M
Fórmula:
32 - Nitrato de
Cromo - 0,2 M
Fórmula:
33 - Nitrato de
Estrôncio - 0,2 M
Fórmula:
34 - Nitrato de
Magnésio - 0,5 M
Fórmula:
35 - Nitrato de
Manganês - 0,2 M
Fórmula:
36 - Nitrato de
Níquel - 0,2 M
Fórmula:
37 - Nitrato de
Potássio - 0,2 M
Fórmula:
38 - Nitrato de
Sódio - 0,5 M
Fórmula:
39 - Nitrato de
Zinco - 0,2 M
Fórmula:
40 - Oxalato de
Amônio - 0,25 M
Fórmula:
41 – Permanganato de
potássio - 0,02 M
Fórmula:
42 - Sulfato de
Sódio - 0,2 M
Fórmula:
43 - Tiocianato de
Amônio - 0,2 M
Fórmula:
44 - Tiossulfato de
Sódio - 0,1 M
Fórmula:
45 - Sulfato de amônio
1 M
Fórmula:
46 - Sulfito de sódio
0.2 M
Fórmula:
JRM2014 18
Tabela 5. REAGENTES SÓLIDOS
(Esses reagentes estão dispostos nas prateleiras dos LAB.1 e LAB.3)
No Nome cor da substância sólida Fórmula
1 Acetato de Amônio
2 Acetato de Bário
3 Acetato de Cálcio
4 Acetato de chumbo
5 Acetato de Sódio
6 Acetato de Zinco
7 Ácido Oxálico
8 Borato de Sódio
9 Brometo de Sódio
10 Brometo de Potássio
11 Carbonato de Amônio
12 Carbonato de Bário
13 Carbonato de Cádmio
14 Carbonato de Potássio
15 Carbonato de Sódio
16 Cromato de Potássio
17 Cloreto de Amônio
18 Cloreto de Bário
19 Cloreto de Cádmio
20 Cloreto de Cálcio
21 Cloreto de Estanho II
22 Cloreto de Ferro II
23 Cloreto de Ferro III
24 Cloreto de Lítio
25 Cloreto de Magnésio
26 Cloreto de Potássio
27 Cloreto de Sódio
28 Dicromato de Potássio
29 Dióxido de Chumbo
30 Dióxido de Manganês
31 Fluoreto de Sódio
32 Fluoreto de Potássio
33 Hidrogeno carbonato de Sódio
34 Hidrogeno ftalato de Potássio
35 Hidrogeno sulfato de potássio
36 Monohidrogeno Fostafo de Sódio
37 Iodeto de Potássio
38 Molibdato de Amônio
39 Nitrato de Alumínio
40 Nitrato de Bário
41 Nitrato de Bismuto
42 Nitrato de Cádmio
43 Nitrato de Cálcio
44 Nitrato de Chumbo
45 Nitrato de Cobalto
46 Nitrato de Cobre
47 Nitrato de Crômio
JRM2014 19
No Nome cor do substância sólida Fórmula
48 Nitrato de Estrôncio
49 Nitrato de Ferro III
50 Nitrato de Magnésio
51 Nitrato de Manganês
52 Nitrato de Níquel
53 Nitrato de Potássio
54 Nitrato de Zinco
55 Nitrato de Sódio
56 Oxalato de Amônio
57 Permanganato de Potássio
58 Sulfato de Amônio
59 Sulfato de Bário
60 Sulfato de Cálcio
61 Sulfato de Cobre
62 Sulfato de Cromo
63 Sulfato de Estrôncio
64 Sulfato Ferroso Amoniacal
65 Sulfato de Ferro II
66 Sulfato de Magnésio
67 Sulfato de Manganês
68 Sulfato de Sódio
69 Sulfito de Sódio
70 Tiocianato de Amônio
71 Tiocianato de Potássio
72 Tiossulfato de Sódio
OBS.: 1) NÃO RETIRE O FRASCO DE REAGENTE DO LOCAL DE ORIGEM
2) TRABALHE SEMPRE COM PEQUENAS QUANTIDADES.
3) TOME O MÁXIMO DE CUIDADO PARA CONTAMINAR OS REAGENTES. SE O FRASCO
ESTIVER MUNIDO DE ESPÁTULA, MANTENHA NO MESMO LOCAL LOGO APÓS O USO.
1) Selecione uma vareta de vidro com aproximadamente 25 cm e diâmetro adequado ao tubo
de ensaio e rolha correspondente.
2) Com o bico de gás aceso na chama de combustão incompleta gire a vareta de vidro nesta
chama, até marcar com fuligem a região em que pretende executar a primeira dobra
(aproximadamente 5 cm da extremidade).
3) Mude a chama do bico de gás para chama de combustão completa e posicione a marca da
fuligem na parte mais quente da chama. Nesta posição, gire a vareta lentamente na chama.
Observe que a fuligem começa a ser queimada e que num determinado momento a vareta
amolece, por fusão do vidro. A partir desse momento, deixe que a dobra se forme pela ação
da gravidade(não force com os dedos a descida do tubo). Ajuste a vareta na chama de
maneira que a dobra ocorra lentamente até atingir o ângulo de 90o. (lentamente, vá
moldando a curvatura da dobra até atingir o ângulo desejado).
4) Após atingir a dobra desejada, deixe a vareta quente repousando sobre uma tela com
amianto (lembre-se que o vidro quente tem o mesmo aspecto que o vidro frio, cuidado para
não se queimar).
MONTAGEM DO TUBO EM PARA SISTEMA FECHADO DE RECOLHIMENTO DE
GASES OU VOLÁTEIS E MONTAGEM DO SISTEMA
JRM2014 20
5) Com a vareta de vidro à temperatura ambiente, execute o mesmo procedimento para
dobrar a outra parte de modo a obter o formato desejado. Marque com fuligem a
aproximadamente 12 cm da extremidade. Ao final do processo o tubo em J deverá ser similar
aquele representado na Figura 7.
6) Adapte as rolhas de cortiça ás extremidades do tubo. Monte o sistema absorvedor de gás
conforme a ilustração da Figura 8. Observe que a rolha a ser adaptada à parte: a) maior do
tubo em J deve possuir uma ranhura que funcionará como válvula de segurança e a ponta
desse tubo deve ficar 0,5 cm acima da solução absorvedora que receberá o gás (Tubo 2); b)
menor do tubo em J deve ficar 0,5 cm abaixo da rolha (Tubo 1).
7) O tubo de ensaio 1 (Tubo 1) deve estar limpo e seco, pois receberá a SPsólida. O tubo de
ensaio 2 (tubo 2), limpo, receberá a solução absorvedora do gás. Após certificar-se que a
montagem está correta e já tendo sido colocada a SPsólida (Tubo 1) e a solução absorvedora
(Tubo 2) deve-se adicionar o reagente no Tubo 1, para que reaga com a SPsólida. Em alguns
casos a reação ocorre a frio, mas na grande maioria deve-se fazer um aquecimento brando
para favorecer a ocorrência da reação e/ou auxiliar na liberação e passagem do gás para o
Tubo 2. O aquecimento deve ser iniciado pela parte externa do tubo em J (evita condensação
do gás) e em seguida o aquecimento é direcionado, cuidadosamente, sobre o tubo 1, sempre
de cima para baixo (Cuidado para não queimar a rolha que fecha esse tubo). Sempre ao
aquecimento mantenha o sistema sob agitação para facilitar a absorção do gás. Ao término
da reação deixe o sistema esfriar para prosseguir com os testes. Em alguns casos, a mudança
de cor da solução absorvedora, ou a turvação, ou formação de precipitado nessa solução já é
o suficiente para a identificação do gás liberado e consequentemente a espécie química
presente na SPsólida.
Figura 7. Esquema do tubo em J
1
2
c
m
5 cm
5 cm
Figura 8. Ilustração da montagem de um sistema
para absorção de voláteis ou gases.
Abertura na rolha
(válvula de segurança)
0,5 cm acima
da solução Reagente
brando
2
1
Solução absorvedora de gás
Antes de iniciar o aquecimento verifique
se o sistema está montado corretamente.
SPsólida
0,5 cm
abaixo
da rolha
Antes da adição dos reagentes ou do início do aquecimento
verifique se o sistema está montado corretamente. Caso contrário
poderá ocorrer vazamentos ou o sistema pode explodir.
JRM2014 21
PROVAS RECOMENDADAS PARA A IDENTIFICAÇÃO DOS ÍONS Na+, K+ e
NH4
+
(OBS.: utilize sais na forma de cloreto ou nitrato)
SÓDIO:
a) Coloração da chama. Esta prova é feita utilizando-se um fio de Pt ou Ni-Cr limpo e a
chama oxidante de um bico de Bunsen, da seguinte maneira: toca-se com o fio de Pt a
solução cujo cátion se quer identificar e coloca-se a ponta desse fio na região mais fria
da chama oxidante. A prova será positiva se a chama azulada tornar-se amarela. O
ensaio torna-se mais eficiente se for realizado utilizando a substância sólida
(use sais na forma de cloreto ou nitrato), na qual se pretenda identificar o
sódio ou qualquer outro íon. Nesse caso, convém, primeiro, tocar o fio em HCl
conc. e, em seguida, tocar a substância.
Cor da chama:
Na+ [Amostra(Sólida)
pequena quantidade]
Explique como funciona o bico de Bunsen. Quais as características das chamas
resultantes num bico de Bunsen? Por quê utilizar HCl nos ensaios de coloração de
chama?
QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA (PARTE 1)
Molhe a ponta do fio no HCl conc. e leve-o à
chama até limpeza total (o fio não altera a
coloração da chama). Para o ensaio, toque a
ponta do fio (limpo) na amostra e leve à chama.
OBS.: Caso esteja difícil a limpeza do fio de Ni-Cr,
usando um alicate corte e despeze a ponta desse fio.
OBS. A solução de HCl conc. elimina vapores tóxicos. Não deixe o frasco aberto. Trabalhe
com pequenas quantidades. Antes de iniciar a lavagem do tubo que a contem dilua a
solução com água da torneira, para que a solução concentrada não seja despezada
diretamente na pia.
Bico de
Bunsen
HCl conc.
Amostra(Sólida)
Vidro de
relógio
pequeno
Fio de Pt
ou Ni-Cr
JRM2014 22
Figura. Ilustração da chama de combustão incompleta.
JRM2014 23
Figura. Ilustração da chama de combustão completa.
JRM2014 24
POTÁSSIO:
a) Coloração da chama. Amostra sólida contendo apenas K+ (Limpe o fio com HCl conc.
ou corte a ponta usada para o Na+). Repita o teste utilizando vidro de azul de
cobalto para observar a chama.
a.1) Use apenas K+
a.2) Use uma mistura K+ e Na+
b) Via Úmida - Ácido Perclórico (meio alcóolico e a frio)
(CUIDADO, NÃO AQUECER!!! Há riscos de explosão)
[OBS.: Use uma solução de (KCl ou KNO3)]
Obs. O teste de coloração de chama é conclusivo apenas para o Na+. Para o K+ fornece
apenas uma indicação.
EtOH
K+
6 gotas
HClO4
a frio a frio
i) O que se observa?
ppt.
Molhe a ponta do fio no
HCl conc., toque na
amostra e leve à chama
Observe a cor da chama:
Sem o vidro:
com o vidro:
K+ [Amostra(Sólida)
pequena quantidade]
Após limpeza, molhe a ponta
do fio no HCl conc., toque no
amostra e leve à chama
mistura K+ e Na+
[Amostra(Sólida) pequena quant.]
Observe a cor da chama:
Sem o vidro:
com o vidro:
K+ + HClO4
Explique a função do vidro de azul de cobalto
JRM2014 25
c) Reação por via úmida - Cobaltinitrito de sódio [Na3Co(NO2)6 é solúvel em água]
em meio tamponado (HAc/Ac-) reage com K+:
OBS.: 1) Use uma solução de (KCl ou KNO3);
2) use a solução de Co(NO3)2 (cor________________) que está no reagentário
comum de bancada (vide Tabela 2), está solução já está acidificada com HAc.
Esse teste justifica porque o meio deve ser tamponado com HAc/Ac
-
ii) Escreva as equações das reações envolvidas na obtenção do [Co(NO2)6]
3- e a
equação da reação deste com K+. Explique porque meio não pode ser ácido ou
alcalino. Há interferência por agentes redutores ou oxidantes?
c.1) Preparação do cobaltinitritode sódio (Na+)3[Co(NO2)6]
3-
3 K+ + [Co(NO2)6]
3-
Co(NO3)2
4 a 5 gotas.
Use NO2
- em
excesso.
1
c.3) Divida o produto formado em 2 porções:
(despeze o sobrenadante, trabalhe apenas com o ppt.)
i) O que se observa?
Cor do ppt.
K+ 2
1
O que se observa?
Cor da solução:
_______________
_
________
1
NaNO2(s)
K+
2
p
H
(
4
,5
a
5
,0
)
HAc/Ac-
4 gotas
c.2) Misture 1 sobre 2
usando um conta-gotas:
2
HCl dil. gota a
gota até
peq. excesso
(brando)
Na+OH-gota a
gota até
peq. excesso
(brando)
OBS.: Uma solução tampão de HAc/Ac
-
com pH~5 é formada pela
mistura soluções de HAc e Ac
-
de mesmo volume e mesmas
concentrações molares. pH = -log Ka + log [Ac
-
]/[HAc]
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
JRM2014 26
AMÔNIO:
a) Bases fortes (aquecer e identificar o gás desprendido: cheiro, papel indicador e reativo de
Nessler)
O que é o reativo de Nessler?
Como produzí-lo no laboratório?
Como montar um sistema fechado
para identificação de gases? NH4
+ + OH-
[OBS.: 1) Use NH4Cl sólido e solução de NaOH]
Aqueça brandamente. Inicie o aquecimento
pelo tubo em J e lentamente direcione a
chama sobre o tubo (1) que contém a
amostra com OH-. Agite cuidadosamente
para auxiliar a passagem do gás para o
tubo (2).
Iniciamente o Reagente de Nessler está
incolor. O que ocorre em contato com o
gás?________________________________
1) Cheiro:
2) Papel Indicador úmido:
3) Ponta da bagueta úmida com HCl conc. (Fazer na CAPELA)
5) Recolher o gás em sistema fechado contendo Reagente
de Nessler.
OH-
NH4
+
Amostra sólida
brando
Abertura na rolha
(válvula de segurança)
0,5 cm
abaixo
da rolha
0,5 cm acima
da solução
NH4
+
Amostra sólida
OH-
brando
2
1
Reagente de Nessler
Gera resíduo de Hg, descarte corretamente.
Antes de iniciar o aquecimento verifique
se o sistema está montado corretamente.
OBS.: Elegantemente e ambientalmente correto, esse teste pode ser executado usando uma
gota do reagente sobre um pequeno pedaço de filtro. Aproxime o papel de filtro umidecido
com o Reagente de Nesller da boca do tubo de onde sai o gás NH3.
4) Pedaço de papel de filtro com gotas de Cu2+ ou Mn2+/H2O2
i) Escreva as equações das reações envolvidas na obtenção do Reagente de Nessler
e na reação deste com o gás.
ii) O ocorre quando o NH3 reage com solução aquosa de Cu
2+? Equacione.
iii) Escreva as equações das reações entre NH3 e a mistura Mn
2+/H2O2.
JRM2014 27
b) Via Úmida - Cobaltinitrito de sódio (meio tamponado com HAc/Ac-)
Esse teste justifica porque o meio deve ser tamponado com HAc/Ac
-
c) Eliminação com bases fortes: através da reação a.
Esse teste deve ser executado quando se pretende identificar K+ na presença de NH4
+.
ii) Escreva as equações das reações envolvidas na obtenção do [Co(NO2)6]
3- e na
reação deste com NH4
+. O que ocorre quando o meio permanece ácido ou alcalino?
iii) Como diferenciar uma da outra, usando água e mais um reagente, as seguintes
espécies: Na3Co(NO2)6, K3Co(NO2)6, (NH4)3Co(NO2)6?
[Co(NO2)6]3-
gota a gota
HCl dil.
gota a gota
Divida o ppt. em
dois tubos.
6 gotas de NH4
+
tamponado com HAC/Ac-
pH (4,5 a 5,0)
2
1
Na+OH-
gota a gota
(brando)
Cor do ppt.
________________
_
________
pH (4,5 a 5,0)
(brando)
i) O que se observa?
Inicie o teste preparando o [Co(NO2)6]
3-. Use solução de NH4Cl.
OBS.: Volte ao teste executado para o K+, siga todos os passos (pag.25).
O teste é essencialmente o mesmo.
3 NH4+ + [Co(NO2)6]
3-
Aqueça cuidadosamente, até eliminação completa de NH3,
ou seja, até não existir íons NH4
+ em solução.
Faça o aquecimento pondo e retirando o tubo de ensaio
da chama. Mantenha a agitação permanentemente.
Como confirmar se a eliminação foi total?
6 gotas de
solução de NH4
+
OH-
10 gotas
OBS.: O NH4
+ é muito fácil de ser detectado, a ação de base forte (Na+OH-) sobre a
SP(sólida) conduz à liberação de NH3, que é facilmente identificado. Esse é o teste mais
específico. O aquecimento prolongado da amostra com excesso da base forte
promove a eliminação total de íons NH4
+. Esse procedimento deve ser executado
quando se pretende identificar K+ numa amostra que contém NH4
+.
JRM2014 28
d) Via Úmida - Ácido Perclórico (meio alcóolico e a frio) – (CUIDADO, NÃO
AQUECER!!!)
[OBS.: Use uma solução de (NH4Cl )]
TESTE SEU CONHECIMENTO – EXERCÍCIO 1
Identificação dos íons Na+, K+ e NH4
+, um na presença do outro:
Tem-se em um tubo de ensaio com amostra sólida e branca que pode
apresentar um ou mais dos seguintes íons Na+, K+ e/ou NH4
+. Como confirmar a
presença e/ou ausência dessas espécies?
Caso não receba essa amostra faça você mesmo uma mistura empregando
pequenas quantidades de cloreto (ou/e nitrato) de Na+, K+ e NH4
+. (use os sais na forma
sólida).
Pegue, apenas, uma ponta de espátula de cada sal. Homogeneizar a mistura, usando
cuidadosamente um bastão de vidro. Com essa mistura identifique os íons presentes. Use a
seqüência abaixo:
Mistura sólida:
Na+, K+ e NH4
+
Retire alíquotas e faça os testes:
1) amostra sólida Sódio: Teste de chama;
2) amostra sólida Amônio: SP + OH- sob aquecimento. Identifique o gás.
3) Dissolva uma pequena quantidade da mistura em H2O. Faça a eliminação
de amônio. Adicione HAc para neutralizar o NaOH, meça o pH que deve estar
entre 4,5 e 5,0 e execute os testes usando HClO4/EtOH ou [Co(NO2)6]
3-.
EtOH
NH4+
6 gotas
HClO4
a frio a frio
i) O que se observa?
ppt.
NH4+ + HClO4
Compare com o teste executado para o K+. Qual diferença?
Obs. O teste de coloração de chama é conclusivo apenas para o Na+. Esse teste para o K+
fornece apenas uma indicação. O teste para K+ deve ser realizado com HClO4/EtOH
JRM2014 29
Esse estudo tem por objetivo obter informações que conduzam a conclusões
parciais quanto às características da amostra e a indicações quanto a presença de
alguns íons numa dada amostra. Os ensaios são considerados como testes prévios e
são realizados diretamente com a amostra sólida.
Procedimento: Num tubo de ensaio coloque pequena quantidade do sal (ponta de
espátula) do ânion desejado (ou da amostra) na forma sólida (usar sais de Na+ ou K+) e
adicione o ácido, como indicado na Tabela 6 e orientado nos esquemas a seguir. Caso
não seja observado nada a frio, aqueça brandamente e com muito cuidado.
Observe com atenção e anote cuidadosamente o que julgar importante (liberação de gás,
colorações, cheiro, etc.) e o que possibilita fazer uma diferenciação entre as espécies. Por
exemplo, NO2
- reagente tanto com H2SO4 dil. como com H2SO4 conc. Por outro lado, NO3
- só
reage com H2SO4 conc.
Todos os ensaios devem ser executados impreterivelmenteno interior da CAPELA.
2) Completar a Tabela 6 com as respectivas equações das reações devidamente
balanceadas.
3) Anote tudo o que observar, de forma a diferenciar um ânion do outro. Por exemplo, o
H2SO4 por ser um ácido fixo e o HCl volátil, quando se adiciona H2SO4 conc. sobre o íon Cl
-
ocorrerá a formação de HCl que poderá ser identificado por reação com NH4OH conc.,
conforme as equações das reações:
Ex.:
1) Os testes devem ser executados obedecendo aos esquema apresentados abaixo
e conforme as indicações da Tabela 6:
Sal de Na+
ou K+ (sólido)
H2SO4 dil.
(3 a 6 gotas)
O que se observa a frio?
Cor do gás_________________
Sal de Na+
ou K+ (sólido)
O que se observa a frio?
brando
O que se observa ao se aquecer
brandamente (na CAPELA)?
Cor do gás_________________
H2SO4 conc.
(3 a 6 gotas)
ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DOS ÂNIONS
Cl-, I-, Br-, NO3-, NO2- e CO3
2- COM H2SO4 dil. e conc.
brando
O que se observa ao se aquecer
brandamente (na CAPELA)?
Obs.: i)Nos casos onde ocorre liberação gasosa mantenha o tubo de ensaio no interior da capela;
ii)compare o que ocorre quando da utilização do ácido diluído e concentrado.
HCl + H2O Cl
- + H3O
+
Colore de vermelho o papel de indicador
azul ou muda para vermelho a cor do
papel indicador universal.
Névoas brancas
(Gota na ponta
dabagueta)
NaCl(s) + H2SO4(conc) HCl + NaHSO4
HCl + NH4OH(conc) NH4Cl + H2O
JRM2014 30
Tabela 6 (Os testes devem ser executados na capela)
Ânion Reações com a amostra sólida (use um sal de Na+ ou K+) com H2SO4.
(Use quantidade do sólido correspondente a uma ponta de espátula)
Cl-
OBS.:Em ambos os casos, para o íon Cl-, aproxime do gás liberado um papel indicador
úmido ou a ponta de um bastão de vidro úmido com NH4OH conc. O que ocorre?
H2SO4 conc. -
H2SO4 dil. -
I-
H2SO4 conc. -
H2SO4 dil. -
Br-
H2SO4 conc. -
H2SO4 dil. -
NO3-
H2SO4 conc. -
H2SO4 dil. -
NO2-
H2SO4 conc. -
H2SO4 dil. -
OBS: A adição de H2SO4 sobre uma amostra sólida pode provocar reações que
possibilitam algumas informações que conduzem a conclusões parciais quanto às
características da amostra e presença de alguns íons numa dada amostra.
Conhecendo o comportamento de algumas espécies na presença de um ácido é
possivel fazer uma avaliação preliminar quanto à sua presença ou não.
JRM2014 31
CO3
2-
H2SO4 dil. ou HAc dil. - Sistema fechado (ácido diluído/água de barita)
Essa é a prova específica para CO3
2- (deve ser realizada sempre com a SPsólida). Preste
muita atenção ao executar esse teste, principalmente se a amostra apresentar CO3
2- em
concentração baixa. A solução de água de barita deve estar límpida e transparente.
Verifique se o sistema está montado corretamente. A adição do ácido será a última ação
a ser executada. Após adição do ácido feche rapidamente o sistema.
EQUAÇÕES DAS REAÇÔES
(1) Tubo de ensaio com apenas Ba(OH)2;
(2) Tubo de ensaio com o resíduo após adição do ácido.
(3) Tubo de ensaio da amostra de Ba(OH)2 após absorção de CO2.
Imagem do teste qualitativo que confirma presença de CO3
2- numa amostra.
Tabela 6 (Continuação)
Abertura na rolha
(válvula de segurança)
0,5 cm acima
da solução
CO3
2-
Amostra sólida
H+
brando
2
1
Água de barita [Ba(OH)2]
Após montagem do tubo (2) adicione o
H2SO4 diluido à substância contida no
tubo (1) e feche-o rapidamente.
Ocorreu precipitação no tubo (2)?
Separe o ppt. do tubo 2 em duas porções.
Na 1a porção adicione HAc dil. Na 2a
porção adicione uma gota de MnO4
- dil. e
levemente acidulada com HAc dil ao
precipitado.
Escreva todas as equações envolvidas.
0,5 cm
abaixo
da rolha
JRM2014 32
Como diferenciar BaCO3 do BaSO4?
Reafaça os testes usando
SO4
2- para diferenciá-los
Escreva as equações das reações
envolvidas na identificação e
diferenciação dos íons CO3
2- e SO4
2-
.
i) O que se observa?
Ba2+
CO3
2-
6 gotas
ppt.
HCl dil.
HAc dil.
1) Uma amostra branca ao ser tratada com H2SO4 conc. não libera gases coloridos, mesmo sob
aquecimento. Qual (is) ânion(s) pode(m) estar presente(s) nessa amostra? Equacione.
2) Uma amostra branca ao ser tratada com H2SO4 conc., após aquecimento, liberou vapores
violáceos. Qual (is) ânion(s) pode(m) estar presente(s) nessa amostra? Equacione.
3) Num laboratório foram encontrados cinco frascos sem rótulos dos seguintes sais: Na2CO3;
BaSO4, Na2SO4, BaCO3 e (NH4)2CO3. Como rotulá-los corretamente?
4) É possível a partir do aquecimento a seco, sem adição de ácido, de certos sais obter
informações que possibilite a sua identificação? Exemplifique.
5) Como diferenciar CO3
2- de SO3
2-? Equacione.
6) Há três frascos sem rótulo. Sabe-se que cada frasco contem apenas um dos seguintes sais:
BaSO4, BaSO3 e BaCO3. Como rotular corretamente cada frasco? Equacione.
7) Monte um esquema que permita separar uma mistura que contém: BaSO4, BaSO3 e BaCO3.
8) Compare os valores dos produtos de solubilidade do BaSO4 e BaCO3? Porque um deles é
solúvel em H+ enquanto o outro é insolúvel? Equacione. Qual a constante de equilíbrio da
reação entre ambos os sais com HCl?
Dados: Ka : H2SO4 K1 = 0,4; K2 = 1,2x10
-2 ; H2CO3 K1 = 4,5x10
-7; K2 = 4,7x10
-11
BaX Ks
BaCO3 5,9x10
-9
BaSO3
BaSO4 1,1x10
-10
JRM2014 33
OBS.: Trabalhe com soluções diluidas de sais de Na+ ou K+ em meio HNO3 dil.
(sempre anote cores dos produtos formados – Tabela 7)
Ao fazer os testes, trabalhe com soluções diluídas dos haletos porque altas concentrações
podem levar a formação de complexos, conforme ilustrado na Tabela a seguir.
Anote tudo o que observar.
O entendimento dessas reações permite separar esses haletos quando presentes numa
mistura. Compare os valores de Ks (produto de solubilidade) para concluir.
Escreva todas as equações das reações envolvidas.
O esquema seguinte é válido apenas para os íons X- (X- = Cl-, Br- e I-).
Use entre 5 a 10 gotas de solução de X-. Complete a Tabela 7.
ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DOS ÍONS Cl-, Br- e I- COM Ag+
Após separar em quatro tubos, retire e
despreze o sobrenadante.Trabalhe
apenas com o precipitado.
AgX Ks
AgCl
AgBr
AgI
Testar a solubilidade em:
(NH4)2CO3 (gota a
gota até o excesso)
NH4OH (gota a gota
até o excesso)
t (luz)
Fotólise
Divida o ppt. para
outros três tubos.
(X-) Sal de Na+
ou K+ (solução)
HNO3 (3 a
6 gotas) Ag
+ (3 a 6
gotas)Nos testes de solubilidade procure explicar os
resultados baseado nos valores de Ks ou Kps.
Constante de Formação dos Complexos a 25
o
C
AgCl2
-
........1,62x10
5
AgCl3
2-
........1,26x10
5
AgBr2
-
........3,02x10
7
AgBr3
2-
........7,24x10
8
AgI2
-
..........3,47x10
11
AgI3
2-
.........2,29x10
13
JRM2014 34
Tabela 7
Ânion Reações com AgNO3/HNO3, em meio aquoso.
(Use entre 5 e 10 gotas da solução do ânion na forma de sais de Na+ ou K+e 3 a 4 gotas da
solução de Ag+. Após precipitação despreze o sobrenadante, trabalhe apenas com o ppt.).
Cl-
Fotólise (deixe o ppt. Descançar exposto a luz):
Solubilidade em: a) (NH4)2CO3 ()
b) NH4OH (conc. e dil.)
Br-
Fotólise (deixe o ppt. Descançar exposto a luz):
Solubilidade em: a) (NH4)2CO3 ()
b) NH4OH (conc. e dil.)
I-
Fotólise (deixe o ppt. Descançar exposto a luz):
Solubilidade em: a) (NH4)2CO3 ()
b) NH4OH (conc. e dil.)
Com base nos resultados acima, proponha um método para separação de Cl-, Br- e I-
presentes uma dada amostra. Monte um esquema de separação para Cl-, Br- e I-.
JRM2014 35
PROVAS ESPECÍFICAS - REAÇÕES DE Br- e I- COM ÁGUA DE CLORO
Esses ensaios permitem a identificação de Br- e I-, em solução, num mesmo tubo de
ensaio.
Procedimento: Em tubo de ensaio, coloca-se 5 gotas da amostra em solução, adiciona-se H2SO4
dil. até meio levemente H+( verificar o pH) e 10 gotas de CHCl3 ou CCl4 (são mais densos que a
água). Adicionar água de cloro (ou solução de NaClO) gota a gota, agitando após cada adição.
Prestar muita atenção após adição de cada gota de água de cloro. Anote suas observações e
escreva as equações de reação na Tabela 8. Siga o esquema ilustrado a seguir.
Tabela 8
Ânion Reações com água de cloro para Br-, I- e mistura dos dois
(Use 5 gotas da solução do ânion na forma de sais de Na+ ou K+).
Br-
A adição da água de cloro deve ser feita gota a gota
I-
A adição da água de cloro deve ser feita gota a gota
misture
Br- (5 gotas)
+
I-(2 gotas)
A adição da água de cloro deve ser feita gota a gota
1) É possível identificar Br- e I- juntos num mesmo tubo de ensaio, sem fazer qualquer tipo
de separação? OBS. Procure as explicações com base nos potenciais de redução dos pares X2/2X
- .
2) Como separar íons Cl-, Br- e I- presentes numa mistura a partir da adição de Ag+e
dissolução dos precipitados regulando a concentração de NH3 no meio? Esboce um esquema
de separação e justifique com base nos valores de produtos de solubilidade e constante de
estabilidade do Ag(NH3)2
+.
3) Como separar completamente Cl- e I- numa dada amostra? Equacione
(X-) Sal de Na+ ou
K+ (solução)
H2SO4 dil.
Até meio H+
O que se observa na fase orgânica,
quando se adiciona gotas e
também o excesso de Cl2/H2O?
CHCl3
CHCl3
X- em
meio H+
Cl2/H2O
gota a gota
até excesso
E
0
(X2/2X
-
) Valor em V
Cl2/2Cl
-
Br2/2Br
-
I2/2I
-
JRM2014 36
Prova específica para Cl
-
- Prova do cloreto de cromilo (CrO2Cl2)
Essa prova tem por objetivo a identificação de Cl- em amostras sólidas e que não apresente
F- (dá reações similares e de maior sensibilidade). Se a amostra possuir, também, Br- e/ou I-
deve-se realizar os testes com extremo cuidado.
Procedimento: Num tubo de ensaio (1) coloque pequena quantidade da amostra (Cl-) na
forma sólida (usar sal de Na+ ou K+) e misture com 5 partes de K2Cr2O7 (sólido). No tubo de
ensaio (2) coloque 10 a 15 gotas de solução de NaOH. Em seguida adicione ao tubo (1) 15 gotas
de H2SO4 conc. e monte rapidamente o sistema fechado (verifique se o sistema está montado
corretamente e se não há vazamentos no tubo 1). Aqueça brandamente. Inicie o aquecimento pelo
tubo em J e lentamente direcione a chama sobre o tubo (1) que contém a amostra. Observe a cor
do gás formado. Agite cuidadosamente para auxiliar a passagem do gás para o tubo (2). O gás
colore a solução de Na+OH- de amarelo. Deixe o sistema resfriar antes de desmontar o sistema.
Retire o tubo (2) (quando frio) e faça os testes para identificação de CrO4
2-. SIGA
RIGOROSAMENTE AS INSTRUÇÕES e o esquema ilustrado a seguir.
Prova do ácido percrômico. Descreva o que foi observado. Escreva as equações de reação.
Qual a cor da fase orgânica e da fase aquosa quando da adição do H2O2? O que ocorre com o
passar do tempo? Equacione.
Como diferenciar CrO4
2- de Cr2O7
2-? Qual o objetivo se utilizar 5 partes de K2Cr2O7 para uma
parte da SP? Qual a função do éter na prova do ácido percrômico (identificação de CrO4
2-)?
OBS. Antes de iniciar o aquecimento verifique
se o sistema está montado corretamente.
Identificação de CrO4
2-
Abertura na rolha
0,5 cm abaixo
da rolha
0,5 cm acima
da solução
Mistura SP/K2Cr2O7
H2SO4 conc.
brando
2
1
Na+OH-
1 parte (Cl-) Sal de
Na+ ou K+ (SPsólida)
3 partes
K2Cr2O7 (s)
H2SO4 conc.
10 gotas
1
2
Na+OH-
1
Após adição do ácido
feche rapidamente o
o sistema
OBS. Se a amostra contem Br-, este reagirá preferencialmente
formando Br2 que, também, colore de amarelo a solução de
NaOH. O Br2 deve ser eliminado antes de se efetuar a prova do
ácido percrômico. Acidule a solução amarela com H2SO4 dil. e
aqueça em banho-maria na capela, este procedimento
conduzirá a eliminação do Br2. Note que ocorrerá a libertação de
um gás alaranjado. (Repita o teste do cloreto de cromilo usando
Br- ao invés do Cl-).
Prova do ácido percrômico
Divida a
solução
em duas
partes.
H2SO4 dil.
até meio H+
ppt.
Éter
etílico
Fase
orgânica
Ba2+
H2O2 gota
a gota
(CrO4
2- ) o
meio é alcalino
2
HAc dil. até
meio H+
JRM2014 37
IDENTIFICAÇÃO DE Cl- EM PRESENÇA DE Br- E I-
Essa prova tem por objetivo a identificação de Cl- em solução aquosa, na presença de Br- e I-.
Procedimento: A mistura das soluções de Cl-, Br
- e I- (caso não disponha prepare a mistura
com cerca de 5 gotas da solução de cada espécie) deve ser acidificada com HNO3 dil. Em
seguida, adiciona-se solução de Ag+ em excesso. Centrifugue e adicione Ag+ ao sobrenadante
para verificar s a precipitação dos três haletos foi total. Caso não seja adicione mais Ag+.
Após confirmar que a precipitação foi quantitativa, filtra-se ou centrifuga-se (Filtrado I).
Lave o precipitado com solução aquosa HNO3 bem diluída, até que a água de lavagem dê
reação negativa mediante adição de íons Cl-. Se isso ocorreu, significa que o excesso de Ag+
foi eliminado (desprezar o filtrado I). O precipitado (se foi isolado por filtração deve ser
transferido do papel de filtro para um tubo de ensaio) após lavagens deve ser tratado com
solução de (NH4)2CO3, pelo menos 2 vezes. Agite vigorosamente e separe os sobrenadantes
(Filtrado II). Lave pelo menos mais duas vezes o precipitado com água contendo (NH4)2CO3.Acidifique o filtrado (II) com HNO3 dil., se ocorrer a reprecipitação (ppt. branco) só poderá ser
o AgCl. O precipitado II deve ser AgBr e AgI (se foi isolado por filtração deve ser transferido
do papel de filtro para um tubo de ensaio) após lavagens com água contendo (NH4)2CO3 deve
ser tratado, pelo menos 2 vezes, com excesso de solução em NH3 (solução concentrada de
NH4OH). Agite vigorosamente e separe os sobrenadantes (Filtrado III). Lave pelo menos mais
duas vezes o precipitado com solução diluída em NH3. Separe os sobrenadantes e lave o
precipitado em água contendo NH4OH (Filtrado III). Acidifique o filtrado (III) com HNO3 dil.,
se ocorrer a reprecipitação (ppt. amarelo claro) só poderá ser o AgBr. Depois de retirada do
AgBr do precipitado II o resíduo final só poderá ser AgI. O esquema a seguir ilustra o
procedimento de separação dos haletos.
Caso a prova do CrO2Cl2 tenha dado negativo, esse procedimento de separação permite
confirmar a ausência do Cl-. Pode-se trocar o procedimento de filtração por centrifugação e
decantação, esse procedimento é mais elegante. Não se esqueça de que a Ag+ precisa ser
adicionada em pequeno excesso, para garantir a precipitação total dos haletos presentes na
amostra.
O ppt. deve ser lavado
com H2O/HNO3
exaustivamente
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO
Cl
-
Br
-
I
-
HNO3 dil., Ag+(exc.)
[Ag(NH3)2]
+ + Cl
-
(NH4)2CO3 (exc.)
AgCl AgBr AgI
HNO3 dil.
AgCl
Filtrado e as
águas de
lavagens
AgBr AgI
[Ag(NH3)2]
++ Br
-
HNO3 dil.
AgBr
AgI
(I)
(II)
(Desprezar)
NH4OH conc. (exc.)
Cor________
Cor________
Cor________
Explique essa separação
baseado nos valores de
produto de solubilidade e
constantes e estabilidades.
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO (Deve-se conhecer a solubilidade das espécies)
JRM2014 38
Anote tudo o que observar.
Será que é possível separar Ba2+ e Pb2+ de uma mistura que os contém?
Escreva todas as equações das reações envolvidas.
Ba2+, Sr2+ ou Pb2+
brando
(SO4
2- ) Sal de Na+
ou K+ (solução)
Me2+ (3 a
6 gotas)
Divida o ppt. para
outros dois tubos.
HNO3 dil. (gota a
gota até o excesso)
Na+OH- (gota a gota
até o excesso)
Prova específica para SO4
2-: SP(solução) + Ba
2+ ppt. Banco insolúvel
em HCl dil
[OBS.: Completar a Tabela 9 conforme instruções abaixo] REAÇÕES DO ÍON SO4
2-
AgCl
AgBr
Ks ~ 10-10
AgI
Ks ~ 10-16
Ks ~ 10-13
Precipitação
consecutiva
dos AgX
Numa mistura
de Cl-, Br- e I-
o Ag+ deve ser
adicionado em
excesso para
garantir a
precipitação
quantitativa de
todos os íons.
(Foto cedida pela aluna Cynthia Fernandes (Disciplina QFL 230 – Curso de Farmácia Noturno – IQ-USP 2013)
A figura seguinte ilustra que no processo sucessivo de adição de Ag+ seguindo
de centrifugação é possível observar a ocorrência da precipitação dos AgX na
seguência lógica dos produtos de solubilidades. O primeiro a precipitar é o
AgI, seguido do AgBr e AgCl.
JRM2014 39
Tabela 9 - Teste a solubilidade dos ppts. com HNO3 dil. e NaOH
SO4
2-
(use
solução
de Na+)
Me2+ Escreva as equações de reação. Anote os valores dos Ks de cada ppt.
a) Ba2+
b) Sr2+
d) Pb2+
1) Qual a prova específica para o íon SO4
2-? Como é possível diferenciá-lo do SO3
2-?
2) Como separar Pb2+ de Ba2+ em uma mistura que os contem? Esboce um esquema.
E se nessa mistura também existir o Sr2+, é possível a separação de todos os íons?
3) Como diferenciar os sólidos brancos: Ba Cl2, BaSO4, BaCO3, e PbSO4
JRM2014 40
Reações do íon NO2
-
Tabela 10
Reação NO2-
(Use entre 5 e 10 gotas da solução do ânion na forma de sais de Na+ ou K+)
a) Prova com sal de
Mohr (solução de sulfato
ferroso amoniacal recém
preparada)
A reação ocorre facilmente,
mesmo empregando HAc
dil. Nesse caso toda a
solução torna-se
acastanhada
Como preparar a
solução de sal de Mohr?
Qual a fórmula desse
sal?
Equações:
b)
Redução em meio OH-
com Alo em pó.
Essa reação ocorre
facilmente com Al0.
A reação deve ser
executada com muito
cuidado e empregando
pequena quantidade de
Al0.
Equações:
c)
Eliminação com
(NH4)2SO4 ou
NH4Cl ou uréia
Equações:
H2SO4 dil.
Fe2+
Esse teste só pode ser usado se a
eliminação tiver sido executada com
(NH4)2SO4 ou uréia. Explique por que.
Alo
Amostra
(NO2
-
)
OH
-
excesso
1) Cheiro
2) Papel Indicador vermelho úmido
3) Ponta da bagueta úmida com
HCl conc. (o teste deve ser feito
na capela)
Esse teste é usado para identificação de
NO2
- em amostras coloridas.
até
eliminação
total
Verificar se a
eliminação foi total.
Use solução diluida
de MnO4
-.
H2SO4 dil.
gota MnO4
-
Amostra
(NO2
-
)
O=C(NH2)2 sólido + H
+
O=C
NH2
NH2
Amostra
(NO2
-
em HAc)
medir o pH
Fe2+ recem-preparada
adição em excesso
a frio
Solução
acastanhado
O que ocorre se no momento da adição do Fe2+
a solução de NO2
-
estiver alcalina? Repita o
teste com o meio levemente alcalino.
PROVA ESPECÍFICA
JRM2014 41
Reações do íon NO2
-
Tabela 11
Reação NO3-
(Use entre 5 e 10 gotas da solução do ânion na forma de sais de Na+ ou K+)
a) Prova do Anel
com sal de Mohr
(solução de sulfato
ferroso amoniacal
recém preparada)
O H2SO4 conc. deve
ser adicionado por
último, lentamente e
pelas paredes do
tubo, sem agitação e a
frio.
Cuidado ao
trabalhar com
H2SO4 conc.
Equações:
b)
Redução em meio OH-
com Al0 ou Zn0 em
pó.
(Faça o teste com
ambos)
Cuidado ao fazer o
teste com Al0. Use
pequena quantidade.
c) Eliminação com
(NH4)2SO4 ou NH4Cl
ou uréia
Não ocorre
(NO3
- não reage com NH4
+ ou uréia)
1) Como identificar NO3
- e/ou NO2
- em soluções coloridas?
2) Como diferenciar os sólidos brancos: NaNO3 e NaNO2?
Amostra
(NO3
-
em HAc)
Fe2+ recem-preparada
adição em excesso
a frio
Adicionar H2SO4 conc. muito
lentamente e sem agitar.
Nessa condição há a separação
entre a fase aquosa e a fase do
ácido. A reação ocorre na interface.
Anel acastanhado
FeNOSO4
H2SO4
Cuidado, o I- reage com H2SO4
conc. e gera I2 formando um
anel acastanhado
PROVA ESPECÍFICA
2) Papel Indicador vermelho úmido
Alo
Amostra
(NO3
-
)
OH
-
excesso
1) Cheiro
Esse teste é usado para
identificação de NO3
-
em amostras
coloridas.
3) Ponta da bagueta úmida com
HCl conc. (o teste deve ser feito
na capela).
Equações:
Equações:
JRM2014 42
É possível provar NO2- e NO3
- numa mistura que os contém?
Mistura
NO2- e NO3
-
Procedimento: Uma vez constatado a presençade NO2
- , este deve ser
eliminado (adição de uréia em meio acidulado com H2SO4 dil. e a mistura é
aquecida à ebulição até o teste negativo para NO2
- ). Após a eliminação total
do NO2
-, faz-se a prova do anel pardo para identificar o NO3
-.
Pra verificar se a eliminação do NO2
- foi completa: Retire uma alíquota da
amostra que foi submetida ao aquecimento e acidifique o meio com HAc dil.,
em seguida adicione uma gota de solução diluida de MnO4
-. Caso ocorra o
descoloramento imediato do MnO4
- é porque ainda há NO2
-. Também pode ser
executada com uma alíquota a prova específica com sal de Mohr.
Equacione e explique.
Diferenciação entre as provas específicas de NO2
- e NO3
-
O anel somente será formado se o ensaio
for realizado a frio, sem agitação e
adicionando o H2SO4 conc. lentamente
pelas paredes do tubo de ensaio.
NO2
-
Solução
acastanhada
Fe2+ + NO2
- + H+ Fe3+ + NO + H2O
H2SO4 dil.
ou HAc dil.
exc.
H2SO4
conc.
NO3
-
Anel
acastanhado
Fe2+ + NO3
- + H+ Fe3+ + NO + H2O
H2SO4 conc.
exc.
Fe2+ + NO + SO4
2- [FeNO]SO4exc.
JRM2014 43
RESUMINDO
PROVAS ESPECÍFICAS E/OU REAÇÕES RECOMENDADASPARA A IDENTIFICAÇÃO DOS
ÂNIONS
Escreva as equações das reações envolvidas em cada caso e aponte as condições necessárias
para a execução de cada teste. Preencha a Tabela 12, que corresponde a um resumo das
provas específicas de cada íon.
Cl-
a) Adição de íons Ag+ em meio HNO3 dil., desde que Br
- e I- estejam ausentes.
b) Na presença de Br- e I- recomenda-se a prova do CrO2Cl2
c) Na presença de Br- e I- , também, recomenda-se a precipitação dos haletos com excesso
de Ag+/HNO3 para separação do Cl
- como [Ag(NH3)2]
+Cl-.
NO2
-
a) (SP) NO2
-(solução) + HAc dil. + Fe2+ (Sal de Mohr) Observe que toda a solução
torna-se acastanhada caso exista NO2
- na substância problema. O teste deve ser executado na
ausência de íons metálicos que possam precipitar com SO4
2-.
NO3
-
a) Prova do anel. É a mesma reação utilizada para o NO2
- a diferença é que para NO3
-
utiliza-se H2SO4 conc. e a reação ocorre na interface entre o ácido e solução problema que já
deve conter a solução do sal de Mohr. Forma-se um anel verde acastanhado. O NO2
- deve ser
eliminado previamente. Obs: NO2-, Br-, I- interferem.
b) Redução em meio alcalino. Obs.: NO2- e NH4
+ interferem. Br- e I- não interferem
CO3
2-
a) Sistema fechado (ácido diluído/água de barita). Prepare o sistema fechado corretamente
e deixe para adicionar o ácido por último. Após adição do ácido feche rapidamente o sistema.
Br-
a) Água de cloro (I- pode estar presente).
I-
a) Água de cloro (Br- pode estar presente).
SO4
2-
a) Íons bário (meio HCl dil.)
SO4
2- + Ba2+
Observe que a reação é a mesma
para ambos, porém ela ocorre mais
facilmente para o I-. Adicione a água
de cloro gota a gota e após agitar
verifique a coloração no meio
orgânico. Não se prenda a coloração
no meio aquoso.
JRM2014 44
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JRM2014 45
Até esse momento, numa SP sólida, podem estar presentes os seguintes íons:
Na+, K+, NH4
+, Cl-, Br-, I-, CO3
2-, NO2
-, NO3
- e SO4
2-
Neste caso a amostra é todtalmente solúvel em águas
Na execução de qualquer análise, nesta disciplina, a amostra deve ser cuidadosamente
homogeneizada e, depois, dividida em três partes: uma parte para as provas prévias e
realização dos ensaios que exigem amostra sólida, outra para o andamento da análise e a
terceira parte deve ser guardada para que as provas possam, eventualmente, ser repetidas após a
análise ter sido finalizada (ou corrigida).
1) PROVAS PRÉVIAS (Testes iniciais com a amostra sólida)
Esses testes devem ser realizados com a SP sólida (use pequenas quantidades):
a) Coloração da chama (conclusiva apenas para o íon Na+).
b) Solubilidade em água, medida do pH da solução e caráter redox: coloca-se uma porção da
amostra correspondente a uma ponta de espátula em um tubo de ensaio, adiciona-se cerca de 2
mL de água destilada e agita-se, observando se há dissolução total ou não (recomenda-se
aquecer brandamente para auxiliar na dissolução). Toca-se a solução com a ponta de um bastão
de vidro limpo e seco e, depois, põe-se este em contato com uma tira de papel indicador.
Compara-se a cor do papel ao padrão de cores do papel indicador utilizado e tem-se, assim, uma
idéia do valor do pH da solução aquosa da amostra. O caráter ácido ou básico da solução da SP
permite conclusões
c)
d)
e)
f) preliminares.
Como identificar os íons numa amostra sólida?
(Exercício 2)
SP (sólida)
H2O
H2SO4 dil.
verificação do caráter redoxi da SP
I
-
brando
Houve formação de I2?
gota MnO4
- (solução
bem diluida)
brando
Houve descoloramento
doMnO4
-
?
Equações de óxido-redução devem ser
devidamente balanceadas. Use o
método do íon-elétron.
c) Solubilidade em ácido clorídrico diluído. Caso a amostra seja insolúvel em H2O adicione, sobre a
mistura da amostra com H2O, algumas gotas de HCl dil., e verifique a solubilibade a frio e a quente.
d) Comportamento em ácido sulfúrico concentrado. Coloca-se uma porção da amostra,
correspondente a uma ponta de espátula, em um tubo de ensaio e adiciona-se cerca de 1 mL de H2SO4
conc. Observe o comportamento da amostra a frio e a quente (brando). Faça o teste na CAPELA
Usando alíquotas da solução formada, verifique o caráter redoxi (a
amostra é oxidante, redutora ou indiferente?). Para isso utilize solução
de: b.1) Oxidante característico, KMnO4 [essa solução deve ser muito
diluída, para isso dilua na proporção 1:20 (1 gota de MnO4
- para 20
gotas de H2O destilada); b.2) redutor carcaterístico, KI;
NOTA: Dependendo das observações anotadas, podem-se tirar conclusões
preliminares acerca de alguns íons presentes/ausentes na amostra.
Como diferenciar os íons SO3
2- e SO4
2- quanto ao caráter redoxi, empregando I-, MnO4
- e HAc?
JRM2014 46
2) ANDAMENTO DA ANÁLISE
Ensaios com a SP sólida (retire pequenas quantidades):
1) CO3
2- Ensaio: Sistema fechado [SP + ácido diluído recolher o gás em Ba(OH)2];
2) NH4
+ Ensaio: SP + OH- sob aquecimento (identificar o gás);
3) Cl- Ensaio: Sistema fechado – Prova do Cloreto de cromilo (Cuidado com o Br2)
ou reação em solução com Ag+/HNO3 caso não haja Br
- e/ou I-.
Ensaios por via úmida:
Dissolva a SP em água, se necessário aqueça para favorecer a dissolução. A partir da
solução fria retire alíquotas, condicione o meio adequadamente e execute as provas
específicas para o íon em estudo.
1) K+ Proceder o ensaio empregando como reagente HClO4 em meio etanólico
(a reação de ser feita a frio). Pode-se também empregar [Co(NO2)6]
3-.
Obs.: caso a amostra contenha NH4
+, este íon deve ser eliminado antes de se
realizar o ensaio para identificação do K+;
2) Cl- Se estiver confirmado a ausência de Br- e I- adicione Ag+ em meio HNO3 dil.
para avaliar possível precipitação do AgCl. Caso haja Br
-
e I
-
na amostra
proceda a separação adicionando Ag+ em excesso, em meio HNO3 dil.,
separe o precipitado por centrifugação/decantação e adicione a este
(NH4)2CO3 para separar o Ag(NH3)2
+Cl- dos ppts. AgBr e AgI. A adição de
HNO3 dil. à solução reprecipita AgCl. Ainda pode-se optar pela prova do
Cloreto de cromilo;
3) Br- e I- Empregar o ensaio com água de cloro em meio H2SO4 dil. e extração de
I2 (gotas de Cl2/H2O) em CHCl3 (ou CCl4) e no excesso de Cl2/H2O o Br2
(atenção: os dois íons são testados no mesmo tubo);
4) NO2
- Acidule a solução com HAc. Em seguida adicione sal de Mohr.
OBS.: NO2
- e I- não estarão juntos numa mesma amostra;
5) NO3
- Caso o NO2
-
esteja ausente acidule a solução com HAc, adicione sal de
Mohr e lentamente e a frio o H2SO4 conc. (Prova do anel); caso o NO2
-
esteja presente, este precisa ser eliminado antes de se provar o NO3
-.
6) SO4
2- Acidule a amostra com HCl dil. e adicione Ba2+;
Monte um esquema que permita mostrar a separação dos ânions a partir de uma
solução que os contém.
JRM2014 47
Obs.: 1) quando for o caso, escrever os valores de Ks;
2) Explique os fenômenos escrevendo as equações das reações químicas
devidamente balanceadas.
3) Siga as orientações da Tabela 13.
Tabela 13
Me2+ = Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+ Resultado/Reações
a) Teste da chama
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
b) Reação com NH4OH e com NH4OH/ NH4Cl
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Amostra
(Me2+) 6 gotas
NH4OH gota a
gota
brando
Amostra (Me2+)
6 gotas + 6 gotas de
NH4Cl
NH4OH gota a
gota
brando
OBS.: Use solução de NH4OH recém diluida, soluções velhas podem conter CO3
2-.
ESTUDO COMPARATIVO DAS REAÇÕES DOS CÁTIONS Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+
GRUPO DO CARBONATO DE AMÔNIO
JRM2014 48
c) Na2SO4
Equacione (Compare os valores dos Ks)
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Me2+ = Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+ Resultado/Reações
d) (NH4)2SO4
Equacione (Compare os valores dos Ks. É possível separá-los empregando esse reagente)
Mg2+,
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Amostra
(Me2+) 6 gotas
Na2SO4 gota
a gota
brando
ppt. ______________
HCl dil.
NH4Cl
Obs.: Nos testes de solubilidade, usar
pequena quantidade de precipitado.
Amostra
(Me2+) 6 gotas
(NH4)2SO4
gota a gota
brando
ppt. ______________
HCl dil.
NH4Cl
Testes de solubilidade:
Obs.: Nos testes de solubilidade, usar
pequena quantidade de precipitado.
Caso necessário
brando
e
Caso necessário
brando
Testes de solubilidade
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
JRM2014 49
e) (NH4)2CO3
Equacione (Compare os valores dos Ks)
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Me2+ = Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+ Resultado/Reações
f) (NH4)2C2O4
Equacione (Compare os valores dos Ks)
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
brando
Caso necessário
brando
Caso necessário
brando
Amostra
(Me2+) 6 gotas
(NH4)2CO3
gota a gota
brando
ppt. ______________
HAc dil.
NH4Cl
Testes de solubilidade
Obs.: Nos testes de solubilidade, usar
pequena quantidade de precipitado.
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
Amostra
(Me2+) 6 gotas
(NH4)2C2O4
gota a gota
brando
ppt. ______________
HAc conc.
Testes de solubilidade:
Obs.: Nos testes de solubilidade, usar
pequena quantidade de precipitado.
HCl dil.
JRM2014 50
g) K2CrO4
Equacione (Compare os valores dos Ks)
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Resultado/Reações
h) K2Cr2O7 em HAc/Ac
-
Mg
2+
Ca
2+
Sr
2+
Ba
2+
1) Escreva a equação do equílibrio CrO4
2-/Cr2O7
2- e explique a(s) diferença(s)
observada. O que ocorre ao se adicionar algumas gotas de: a) OH- a uma solução de
CrO4
2-? E se o mesmo for feito em relação à solução de Cr2O7
2-?
b) H+ a uma solução de CrO4
2-? E se o mesmo for feito em relação à solução de
Cr2O7
2-?
Amostra (Me2+) 6 gotas
K2Cr2O7
em HAc/Ac-
brando
Caso necessário
brando
Amostra (Me2+)
6 gotas
K2CrO4 gota a
gota-
brando
ppt. ______________
HCl dil.
HAc dil.
Testes de solubilidade:Obs.: Nos testes de solubilidade, usar
pequena quantidade de precipitado.
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
JRM2014 51
RESUMINDO
Preencha a Tabela 14 seguinte apresentando as cores dos ppts., valores de Ks
e sua solubilidade nos reagentes testados anteriormente.
Tabela 14 – Reações dos cátions do grupo do carbonato de amônio
Cátions
Reagentes
Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
NH4OH dil.
(NH4)2CO3
(NH4)2CO3/NH4Cl
(NH4)2SO4
CrO4
2-
Cr2O7
2- em meio
HAc/Ac-
(NH4)2C2O4
Cor da chama
A partir dos resultados expressos na Tabela 14 monte um esquema de separação
para os cátions dos metais alcalinos terrosos.
1) Escreva a equação do equilíbrio CrO4
2-/Cr2O7
2- e explique a(s) diferença(s) observada(s)
em relação aos resultados de um cátion em relação ao outro. Porque na separação dos
cátions o pH deve ser mantido por volta de 5? Nesse caso, como funciona o tampão HAc/Ac-?
2) Escreva as equações das reações de hidrólise do (NH4)2CO3. Como identificar que um
sólido branco é (NH4)2CO3 por aquecimento a seco da amostra?
3) Calcule o pH de uma solução de (NH4)2CO3 0,1 mol/L, compare o valor com aquele
calculado para a espécie Na2CO3 de mesma concentração.
JRM2014 52
i) Prova específica para Mg2+ - Ensaio micro-cristalográfico - use solução
Equacione:
1) Ca2+, Sr2+ e Ba2+, também precipitam com HPO4
2-? (FAÇA OS TESTES)
SEPARAÇÃO DOS ÍONS Me2+ (Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+)
Após executar, individualmente, as reações características de cada cátion Me2+,
proceder à separação desses cátions numa mistura. Em um béquer pequeno, misture
soluções dos cloretos desses quatro cátions (no máximo 20 gotas de cada solução). Acidifique
o meio com HCl diluído (use papel indicador para confirmação). Porém, se receber uma
amostra sólida, primeiramente dissolva em água, sob aquecimento brando e adicionando
algumas gotas de HCl diluído, para que a solução seja levemente ácida. Aqueça a mistura,
com cuidado, a cerca de 60C (evitar superaquecimento, sempre mantenha um bastão
de vidro dentro do béquer). Adicione NH4OH até leve desprendimento de odores de NH3, o
pH da solução deve ficar em aproximadamente 9, também adicione algumas gotas de NH4Cl
para a formação de um sistema tampão (MgCO3 não precipita na presença de sal de
NH4
+, por que?). Em seguida, adicione (NH4)2CO3 até não haver mais formação dos
precipitados de CaCO3, SrCO3 e BaCO3 (Como verificar se a precipitação foi completa?).
Amostra
(Mg2+) 6 gotas
NH4OH
+ NH4Cl
brando
Na2HPO4
gotas
Transfira o ppt. para um vidro de relógio e
observe o formato dos cristais ao microscópio.
ppt.
CRISTALIZAÇÃO RÁPIDA CRISTALIZAÇÃO LENTA
Mg2+ + HPO4
2- + NH4OH MgNH4PO4.6H2ONH4Cl
H2O
Caso não ocorra a precipitação conforme ilustrado, dissolva o precipitado com HCl dil., aqueça
a solução e adicione lentamente NH4OH dil., gota a gota até observar início de turvação.
JRM2014 53
Mantenha a temperatura a 60C durante 10 a 15 minutos (use aquecimento brando para
evitar superaquecimento da suspensão com projeção de material para fora do beéuer). Em
seguida, filtre (Dobre corretamente o papel de filtro que será ajustado no funil). O
precipitado deve ser lavado, sobre o filtro, com pequenas porções de água quente contendo
algumas gotas de (NH4)2CO3 (porque o precipitado não deve ser lavado diretamente
com H2O?). O filtrado e as duas primeiras porções da água de lavagem são reunidos e
evaporados até cerca de 10 mL. Com parte dessa solução faça a identificação do Mg2+
(Ensaio i, pag. 49, empregando HPO4
2- - reação micro-cristalográfica).
O precipitado (CaCO3, SrCO3 e BaCO3) é dissolvido, sobre o papel de filtro(ou
transferido cuidadosamente para um béquer), pela adição, do menor volume possível, de HAc
dil. quente (50 - 60C). A solução acética obtida após dissolução do precipitado, deve ser
tamponada, pH 4,5 pela adição de solução de NaAc (volume mais ou menos igual e de
mesma concentração do HAc adicionado para dissolução dos precipitados. Porque o meio
deve ser tamaponado?). Adicione, em seguida, solução de K2Cr2O7 até precipitação
quantitativa dos íons Ba2+ (Como verificar se a precipitação foi completa? Porque o
Sr2+ e o Ca2+ não precipitam nessas condições?) Observe que o sobrenadante é
ligeiramente laranja devido ao excesso de K2Cr2O7. Deixe sob aquecimento brando entre 5 e
10 minutos (~60oC) e filtre quando frio. Faça a prova de chama com o precipitado
(BaCrO4) a fim de confirmar a presença de Ba
2+.
A solução de onde foi separado o precipitado amarelo de BaCrO4 é aquecida até cerca
de 60oC. Em seguida, adicione NH4OH até leve desprendimento de odores de NH3, o pH deve
ficar em torno de 9. Nessas condições, adicione (NH4)2CO3 até não haver mais formação do
precipitado (verifique se a precipitação foi completa). Mantenha a temperatura a 60C
durante 10 a 15 minutos. Em seguida, filtre (Dobre corretamente o papel de filtro que
será ajustado no funil). Lave o precipitado (SrCO3 e CaCO3) sobre o filtro, com pequenas
porções de água quente contendo (NH4)2CO3. Despreze o filtrado e as águas de lavagem
(esse procedimento deve ser executado apenas para eliminar íons CrO4
2-). O
precipitado branco (SrCO3 e CaCO3) é dissolvido, sobre o papel de filtro, pela adição, do
menor volume possível, de HAc dil. quente (50 - 60C). A solução, obtida após dissolução do
precipitado, é tratada com pequeno excesso de solução de (NH4)2SO4. Deixe o sistema sob
aquecimento brando (~60oC), entre 5 e 10 minutos e filtre. O precipitado deve ser lavado
com pequenas porções de solução diluída de (NH4)2SO4. Faça a prova de chama com o
precipitado (SrSO4) a fim de confirmar a presença de Sr
2+. (porque nessas condições
também não ocorre a precipitação do CaSO4?).
O filtrado, que deve ser acético, é tratado, à ebulição, com solução de (NH4)2C2O4 para a
precipitação do CaC2O4.H2O (branco). Deixe esfriar e filtre. Com o precipitado execute a
prova de chama para confirmar a presença de Ca2+.
A seguir estão ilustrados dois esquemas de separação, os quais resumem o
procedimento descrito e apresenta um aspecto visual que facilita a execução da separação e
identificação das espécies envolvidas.
.
JRM2014 54
ou
NH4OH /NH4Cl ( 60
oC)
Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ H+Cl-
Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
Mg2+ CaCO3 SrCO3 BaCO3
[(NH4)2CO3 ( 60
oC)]
HAc dil. ( 60oC)
Ca2+ Sr2+ Ba2+
BaCrO4
Ac- + Cr2O7
2- ( 60oC)
Ca2+ Sr2+ HAc/Ac-
NH4OH + (NH4)2CO3 ( 60
oC)
CaCO3 SrCO3CrO4
2-
+ K+
HAc dil. ( 60oC)
Ca2+ Sr2+ HAc dil.
(NH4)2SO4 ( 60
oC)
SrSO4Ca2+
(NH4)2C2O4 ( 60
oC)
Ca2C2O4
NH4OH
NH4Cl
Na2HPO4
MgNH4PO4.6H2O desprezar
( a fervura)
(pH~9)
(pH~5)
Nota: Numa separação por precipitação, deve-se adicionar pequeno excesso do agente
precipitante, para garantir que a espécie de interesse precipitou quantitativamente.
Durante a filtração o precipitado deve ser lavado com solução diluída do agente
precipitante. Sempre verifique se a precipitação foi completa e se a lavagem foi eficiente.
ESQUEMAS DE
SEPARAÇÃO Aqueça para
concentrar a soluçãoSrSO4
BaCrO4
Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
( ~60oC)
NH4OH
(NH4)2CO3
Mg2+
HCl dil.
NH4OH
Na2HPO4
MgNH4PO4.6H2O
HAc dil. ()
CaCO3 SrCO3
BaCO3
Ca2+ Sr2+ Ba2+
Ac-
K2Cr2O7
CrO4
2- e K+
Desprezar
Ca2+ Sr2+
NH4OH
(NH4)2CO3
HAc dil. ()
CaCO3 SrCO3
Ca2+ Sr2+
( ~60oC)
( ~60oC)
HCl dil.
Se uma SP apresenta esses cátions e
ânions para identificação, a amostra
inicialmente deve ser tratada
convenientemente para que esses
cátions sejam separados e não
interfiram nas provas de identificação
dos ânions e K+. Esse tratamento
consiste no EXTRATO COM SODA, em
que os cátions são precipitados como
MeCO3 e os ânions liberados na forma
de sais de Na+ e ou K+ (página 58).
(NH4)2SO4
Ca2+
(NH4)2C2O4
CaC2O4
(~60oC)
/NH4Cl
(~60oC)
(~60
oC)
JRM2014 55
Solubilização dos sulfatos:
Caso a SP seja insolúvel em ácido forte (HCl e/ou HNO3), significa que estão
presentes BaSO4 e/ou SrSO4 essa amostra deve ser submetida a um tratamento
drástico visando a solubilização desses sulfatos insolúveis.
A FUSÃO ALCALINA é o tratamento mais adequado para solubilizar os sulfatos
insolúveis em meio fortemente ácido (SrSO4 e BaSO4), especialmente os naturais.
Fusão Alcalina:
O resíduo contendo o sulfato insolúvel deve ser incorporado a uma mistura
contendo, em partes iguais, os Na2CO3 e K2CO3 (1 parte do resíduo + 10 partes da
mistura alcalina) em um cadinho de porcelana. Aquece-se o cadinho (sobre um
triângulo de porcelana) com a chama do bico de Bunsen, brandamente de início e
em seguida intensifica-se do aquecimento até observar a fusão da massa contida no
cadinho. Alternativamente, recomenda-se transferir, cuidadosamente, o cadinho
para um forno mufla e mantê-lo a 900C por 30 minutos. Retira-se da mufla ou do
aquecimento e deixa-se esfriar. Após resfriamento, desagrega-se a massa fundida
com água quente e filtra-se. O precipitado deve ser lavado duas vezes com água
contendo solução diluída de Na2CO3. Essa primeira fração do filtrado deve ser
guardada à parte para que nela possa ser pesquisado o ânion SO4
2-. Prossegue-se a
lavagem do resíduo até reação negativa para íon sulfato no filtrado. Após lavagem,
dissolve-se o precipitado sobre o filtro com ácido acético diluído e quente. Com essa
solução, pesquisam-se os cátions Ba2+ e Sr2+. Durante a fusão alcalina ocorre a
seguinte reação
MSO4 + Na2CO3 MCO3 + Na2SO4
No caso de sulfatos de metais alcalinos terrosos obtidos por precipitação recente,
não há necessidade de se usar a fusão alcalina, bastando, simplesmente, fervê-los
durante 15 minutos com solução concentrada de Na2CO3, para que ocorra a reação
acima.
Esse procedimento não será realizado nessa disciplina, não trataremos com amostras que
apresentam Ba2+ e/ou Sr2+ na presença de SO4
2-. Todas as nossas amostras serão solúveis
em H2O ou em HAc ou em HCl diluído e a quente.
JRM2014 56
ANDAMENTO DA ANÁLISE I (e/ou simulação Exercício 3)
Até o momento, numa SP sólida podem estar presentes: Na+, K+, NH4
+, Mg2+,
Ca2+, Sr2+, Ba2+, Cl-, Br-, I-, CO3
2-, NO2
-, NO3
- e SO4
2-.
A amostra deve ser cuidadosamente homogeneizada e, depois, dividida em
três partes: porção1 para executar as provas prévias e realização dos
ensaios que exigem amostra sólida; porção 2 para o andamento da análise
(realizar o extrato com soda para identificar os ânions + K+ no filtrado e
executar a separação dos cátions no ppt. de MeCO3) e a terceira porção
deve ser guardada para as provas que o(a) professor(a), eventualmente, tenha
que repetir após a análise ter sido corrigida.
Porção 1 - PROVAS PRÉVIAS (Testes iniciais com a amostra sólida)
Estes testes devem ser realizados com a SP sólida (use pequenas quantidades):
a) Coloração da chama (conclusiva apenas para o íon Na+).
b) Solubilidade em água, medida do pH da solução e caráter redoxi.
c) Solubilidade em ácido clorídrico diluído.
d) Comportamento em ácido sulfúrico concentrado.
Os procedimentos são os mesmos descritos na página 45 (Exercício 2).
ANDAMENTO DA ANÁLISE I
Porção 1 - Ensaios com a SPsólida (retire pequenas quantidades):
1) CO3
2- Ensaio: Sistema fechado [SP + ácido diluído recolher o gás em
Ba(OH)2];
2) NH4
+ Ensaio: SP + OH- sob aquecimento (identificar o gás);
3) Cl- Ensaio: Sistema fechado – Prova do Cloreto de cromilo.
Especificamente nesse caso, dependendo das observações anotadas, pode-se tirar
conclusões preliminares acerca de alguns íons presentes na amostra.
Por exemplo: 1) Se a amostra é solúvel em água, não existe Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ na
presença de CO3
2- e SO4
2- (Cuidado uma amostra pode apresentar Mg2+ e CO3
2- e ser solúvel
em água, desde que haja NH4
+ em concentração alta).
2) Se a amostra é solúvel em HCl dil. e (), não existe Sr2+, Ba2+ na presença
de SO4
2-. Se for parcialmente solúvel, comprova-se a presença de resíduo e então se deve
fazer a fusão Alcalina.
3) A liberação de um vapor violeta quando a SP é tratada com H2SO4 conc. é
indicativo de I2, portanto pode haver I
-. Se alaranjado ou acastanhado pode ser Br2 e/ou NO2,
portanto indicativo da presença de Br-, NO2
- e/ou NO3
-.
Pergunta-se: O que ocorre se numa amostra estiver presentes NO2
- e I-?
JRM2014 57
PORÇÃO 2 da SP - Ensaios por via úmida
A pesquisa de ânions + K+ deve ser executada separada da pesquisa dos
cátions Me2+. Os ânions que não são identificáveis a partir das provas empregando
diretamente a SPsólida devem ser testados no extrato com soda ("soda" é o nome
comercial do carbonato de sódio). O extrato com soda tem por objetivo precipitar
os cátions bivalentes na forma de carbonatos e/ou hidróxidos e liberar os
ânions na forma de sais de Na+ e/ou K+.
PESQUISA DE ÂNIONS E K+:
PROCEDIMENTO DO EXTRATO COM SODA
Em um pequeno béquer dissolva ou suspenda a SPsólida na menor quantidade
possível de água. Adicione solução de OH- até meio levemente alcalino (pH~8) e em
seguida adicione entre 10 e 15 mL de solução saturada de Na2CO3. Ferva o material
por aproximadamente 10 minutos (sempre mantenha um bastão de vidro dentro
do béquer, agite constantemente. Se ocorrer evaporação rápida adicione
pequenas porções de solução diluída de Na2CO3). Se houver NH4
+ na amostra,
aqueça até eliminação total de NH3 (verifique se a eliminação foi total, antes da
filtração). Filtre e lave o precipitado com pequenas porções de solução diluída e
quente de Na2CO3.
O filtrado, quando frio, deve ser neutralizado com HAc. Se o volume for
grande use HAc conc. e, em seguida, aqueça para reduzir o volume a 1/3 (se o
aquecimento for muito acentuado pode ocorrer cristalização de certos sais solúveis,
adicione pequena quantidade de água para dissolução e prossiga com a identificação
das espécies). A partir da solução fria retire alíquotas, condicione o meio
adequadamente e execute as provas específicas para os ânions e K+. Íons I- e NO2-
interferem na prova do anel para NO3-, sendo necessário separá-los previamente ou
executar a prova com Al0, em ausência de NH4
+ ou NO2-. Os esquemas ilustrados a
seguir resumem o procedimento adotado.Precipitação dos cátions como MeCO3 e obtenção de uma solução dos ânions na
forma de sais de Na+ e/ou K+. A partir desse procedimento eliminam-se as
possíveis interferências que os cátions (Me2+) poderiam causar nas provas de
identificação dos ânions.
OH- (até pH~8)
Spsolução ou SPsuspensão
Ânions
+
K+
MeCO3
[Na2CO3 solução saturada
(fervura 10 min)]
HCl dil. ( 60oC)
Me2+
(pH~8)Spsolução ou SPsuspensão
Executar a separação e
identificação dos cátions
Acidificar o meio com
HAc e executar a
identificação das
espécies
JRM2014 58
OBS. Os testes a serem realizados são exatamente os mesmos apresentados na pág 46,
já executados no exercício 2.
SP + H2O
OH- + Na2CO3
solução saturada
O
O
O
O
o
ppt. MeCO3
Solução dos
ânions + K+
Lavar o ppt . , dissolvê-lo
em HCl dil. e proceder a
separação e identificação
dos cátions.
Acidule com HAc dil. Se necessário use HAc conc.
Para que o volume total da solução seja pequeno.
Caso necessário, ferva a solução para
concentrá-la por evaporação da H2O.
Cuidado, o aquecimento prolongado
pode provocar a cristalização os sais
solúveis em H2O.
EXTRATO COM SODA: Consiste na separação dos ânios + K+ dos outros cátions metálicos
(Mex+). O procedimento envolve a precipitação, sob aquecimento, dos Mex+empregando
uma solução concentrada de Na2CO3. Durante o aquecimento o íon NH4
+ pode ser eliminado
completamente
Retire alíquotas, condicione o meio
adequadamente e faça o teste de
identificação do respectivo íon.
Até meio levemente
alcalino
Até pptação.
completa
Ferver por
10 minutos
1) K+ O ensaio é realizado empregando como reagente HClO4 em meio etanólico.
Pode-se também empregar [Co(NO2)6]
3-.
Obs.: caso a amostra contenha NH4
+, este íon deve ser eliminado antes de se realizar o
ensaio para identificar o K+;
2) Cl- Se estiver confirmado a ausência de Br- e I- adicione Ag+ em meio HNO3 dil. para
avaliar possível precipitação do AgCl. Caso haja Br- e I- na amostra proceda a
separação adicionando Ag+ em excesso, em meio HNO3 dil., separe o precipitado por
centrifugação/decantação e adicione a este (NH4)2CO3 para separar o Ag(NH3)2
+Cl-
dos ppts. AgBr e AgI. A adição de HNO3 dil. à solução reprecipita AgCl. Ainda pode-se
optar pela prova do Cloreto de cromilo;
3) Br- e I- Empregar o ensaio com água de cloro em meio H2SO4 dil. e extração de I2
(gotas de Cl2/H2O) em CHCl3 (ou CCl4) e no excesso de Cl2/H2O o Br2;
4) NO2
- Acidule a solução com HAc. Em seguida adicione sal de Mohr.
OBS.: NO2
- e I- não estarão juntos numa mesma amostra;
5) NO3
- Caso o NO2
- esteja ausente acidule a solução com HAc, adicione sal de
Mohr e lentamente e a frio o H2SO4 conc. (Prova do anel); Caso esteja
presente elimine-o antes da prova do anel.
6) SO4
2- Acidule a amostra com HCl dil. e adicione Ba2+;
JRM2014 59
PESQUISA DE CÁTIONS – PRECIPITADO DO EXTRATO
O precipitado do extrato com soda pode conter os MeCO3 (MgCO3, CaCO3, SrCO3,
BaCO3). Após as lavagens, o ppt. deve ser dissolvido com HCl dil. e os cátions deverão ser
separados e identificados conforme os procedimentos descrito nas páginas 52 a 54).
Nessa disciplina todas as amostras destinadas para a análise serão totalmente solúveis, ou
seja, não haverá amostras que deixarão resíduos insolúveis em HCl dil. Então não
executaremos o procedimento de FUSÃO ALCALINA. Em outras palavras não haverá Sr2+
e/ou Ba2+ na presença de SO4
2-.
RESÍDUOS INSOLÚVEIS EM ÁCIDOS
No caso da presença de resíduo (BaSO4, SrSO4, sílica ou silicatos), a porção da
substância destinada à pesquisa dos cátions deve ser extraída duas a três vezes com
pequenos volumes de ácido clorídrico diluído a quente, separando-se os extratos por
centrifugação ou filtração (CAPELA). A reunião desses extratos constitui o chamado extrato
clorídrico. Se o extrato ficar muito turvo, é necessário filtrar novamente. Para isto, deve-se
diluir ao dobro com água destilada, filtrar e concentrar o volume original, antes de prosseguir
(ESSA OPERAÇÃO É REALIZADA NA CAPELA).
Se não há resíduo na amostra (ausência de BaSO4, SrSO4), isto é, se for solúvel em HCl
dil., iniciar a separação e identificação dos cátions. A fim de se evitar a execução de etapas
desnecessárias, devem-se fazer, preliminarmente, alguns ensaios, nas condições
recomendadas, que permitirão decidir qual o caminho mais conveniente para o andamento da
análise.
Com 20 gotas do extrato, torne o meio amoniacal e adicione (NH4)2CO3. Se não ocorrer
precipitação proceda diretamente à pesquisa do íon de Mg2+. Por outro lado, se ocorrer
precipitação faça o tratamento de todo extrato clorídrico com (NH4)2CO3 e se proceda a
separação e identificação dos cátions do grupo do carbonato de amônio. O K+ pode ser
pesquisado na solução aquosa ou no extrato com soda, após eliminação do NH4
+, caso esse
íon esteja presente na amostra.
TRATAMENTO DO RESÍDUO (BaSO4 e SrSO4)
Antes da fusão, deve-se lavar o resíduo com água, secando-o o máximo possível. Em
seguida, faça a mistura do resíduo com Na2CO3 e K2CO3 e proceda a fusão, desagregação,
filtração e lavagem como já indicado. No filtrado, faça a pesquisa do ânion SO4
2-. O
precipitado retido no filtro é tratado com ácido acético efetuando-se em seguida as provas
para Ba2+ e Sr2+.
JRM2014 60
ESTUDOS COMPARATIVOS DAS REAÇÕES DOS CÁTIONS:
Al3+, Cr3+, Fe3+/Fe2+, Co2+, Ni2+, Mn2+e Zn2+
Tabela 15 – Reações de precipitação com (NH4)2S
Reagentes
Cátions
NH4OH até meio alcalino (escreva
a fórmula e cores dos produtos)
Após adição de NH4OH adicione (NH4)2S,
aqueça brandamente e teste a solubilidade (*)
Al3+
Cr3+
Fe3+
Fe2+
Co2+
Ni2+
Mn2+
Zn2+
(*) Testar a solubilidade do ppt. com HCl dil. e HNO3 dil. a frio e a quente (faça esse
procedimento na capela)
Qual a diferença de solubilidade? Por que os cátions trivalentes não precipitam na forma de sulfeto?
Complete a Tabela 16 indicando os valores de Ks e se os precipitados
são solúveis ou insolúveis nos respectivos ácidos.
Mex+
NH4OHgotas
(NH4)2S
ppt.
HCl dil.
reage
com
HNO3 dil.
Obs.: usar pequena
quantidade de pptado.
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
JRM2014 61
VERIFICAÇÃO DA SOLUBILIDADE DOS SULFETOS (REALIZAR NA CAPELA)
Utilizar o precipitado obtido no tratamento com sulfeto de amônio/NH4OH
[OBS.: Despeze o sobrenadante, utilize apenas a porção sólida]
Tabela 16
Precipitado
(**)
Ks HCl dil. HNO3
CoS
NiS
Al(OH)3
Cr(OH)3
Fe(OH)3
FeS
MnS
ZnS
1) Os cátions do grupo dos metais alcalinos terrosos (Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+) precipitam
com (NH4)2S?
2) Faça um esquema de separação para a mistura dos cátions Ni2+, Ba2+,Zn2+, Ca2+ e Al3+
pela adição inicial de (NH4)2S/NH4OH. Escolha você os outros reagentes que permitam a
separação e identificação de cada cátion.
a) Calcule a concentração de S2- necessária em pH 5 para iniciar a pptação do
ZnS a partir de uma solução 0,1 mol/L em Zn2+.
b) Calcule a concentração de S2- necessária em pH 5 para a pptação completa
do ZnS a partir de uma solução 0,1 mol/L em Zn2+.
c) Calcule o pH da solução para iniciar a precipitação de MnS e NiS
considerando a concentração de 0,01 mol/L do cátion e que na solução é
mantida constante a [H2S] em 0,1 mol/L.
JRM2014 62
Tabela 17 – Comportamento dos cátions frente à base forte e à base fraca
Reagentes
Cations
OH- (gota a
gota até
pptação.)
excesso
de OH-
(em alguns
casos há
dissolução)
Após excesso de
OH- adicionar
H2O2. Aqueça até
eliminar exc. de
H2O2
NH4OH (gota
a gota até
pptação.)
excesso de
NH4OH
(em alguns
casos há
dissolução)
Al3+
Cr3+
Fe3+
Fe2+
Co2+
Ni2+
Mn2+
Zn2+
O conhecimento do comportamento de cátions usuais com excesso de base forte (na presença ou
ausência de H2O2) e com base fraca permite, facilmente, executar separações.
Mex+
OH- gota a
gota
OH- exc.
O que ocorre ?
ppt.
H2O2
HCl dil
H2SO4 dil
O que ocorre ?
Mex+
NH4OH gota a
gota
NH4OH exc.
ppt.
Após separar em dois tubos, retire e
despreze o sobrenadante. Trabalhe
apenas com o precipitado.
JRM2014 63
REAÇÕES DE IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS (Provas específicas)
Permitem confirmar a presença ou não do cátion, após a sua separação.
Ferro: i) Fe3+
a) Tiocianato de amônio
b) Ferrocianeto de potássio
i) Fe2+
a) Ferricianeto de potássio
b) Tiocianato de amônio
Fe3+/HCl
SCN- exc.
Eliminação
de Fe3+
cor
NaF(s) (ponta de
espátula)
cor
HCl dil.
OH-
Fe3+
[Fe(CN)6]4-
cor
HCl dil.
OH-
Fe2+
[Fe(CN)6]3-
cor
É possível diferenciar o ppt. de Ferrocianeto férrico daquele do ferricianeto ferroso?
Qual a função do F-?
Fe2+
SCN-
cor
O íon Fe3+ e mais estável que o Fe2+. Por
isso na análise o ferro será identificado
como Fe3+, independente da composição
da original da SP. Soluções de Fe2+ devem
ser preparadas no momento da utilização.
JRM2014 64
Mn2+
a) PbO2 em HNO3 conc. (reação de Volhard na ausência de Cl- ou HCl). O
teste pode ser executado com Mn2+ ou MnO2 (isolado durante a análise).
Cr3+
a) PbO2 em meio OH
- exc. (Reação de Chancel). Essa reação é quando se
pretende identificar se uma solução esverdeada apresenta Cr3+.
Porque a precipitação do PbCrO4 só ocorre após adição de HAc dil.?
b) No andamento da análise o Cr3+ é oxidado pela H2O2 e estará na forma de
CrO4
2-/Cr2O7
2-, que são as espécies a serem identificadas, porém o resultado é
fornecido como Cr3+.
Refaça o teste na presença de Cl-. Por que a prova falha? Como eliminar a interferência?
Cr3+
OH- exc.
cor
PbO2(s)
fervura
HAc dil
Excesso
de PbO2
Cor da solução
.... .... ....
.... ....
Transfira apenas
solução para um
outro tubo
Mn2+
PbO2(S)
CUIDADO
HNO3 conc.
fervura
Excesso de PbO2
Cor da solução
.... .... ....
.... ....
Incline o tubo após
aquecimento para observar a
cor da solução
Ac-/Ba2+
HAc dil
Cr2O7
2
-
OH- exc.
cor
éter
H2SO4/Eter
H2O2
Prova do ácido
percrômico
Escreva o equilíbrio CrO4
2-/Cr2O7
2- e justifique como é possível variar a concentração
das espécies.
JRM2014 65
Al3+
OBS. 1) Ilumine o tubo com luz ultravioleta.
2) Durante a análise o Al3+ é isolado na forma de Al(OH)3 (precipitado branco
gelatinoso) a partir de uma solução que contém Cr2O7
2-, Zn2+ e Al3+. Quando essa
solução é tratada com excesso de NH4OH a única reação que ocorre é a de precipitação
do Al(OH)3.
Co2+
a) Tiocianato de amônio em meio ácido
b) nitrito e potássio em tampão HAc/Ac-
Co2+
HAc/Ac-
NO2
- exc
K+
ppt.
a) Morina (C15H10O7)
Al3+ cor
morina
HAc/Ac-
Morina
Co2+/HCl
SCN- exc.
acetona
cor
Fe3++ Co2+ /HCl
SCN- exc.
cor
NaF(s) (ponta de
espátula)
cor
acetona
cor
É possível identificar Fe3+ e
Co2+ numa mesma amostra?
Qual a função do F-?
JRM2014 66
Ni2+
Zn2+
Ni2+
(pH entre 5 e 10)
DMG
ppt.
NH4OH exc.
HCl dil.
OH- exc.
a) Dimetilglioxima (DMG)
HCl dil.
Zn2+
[Fe(CN)6]
4-
cor
HAc dil.
brando
brando
a) Ferrocianeto de potássio
Como é possível separar e identificar uma mistura formada pelos cátions: Al
3+
, Cr
3+
, Fe
3+
/Fe
2+
, Co
2+
, Ni
2+
, Mn
2+
e
Zn
2+
iniciando pela adição de OH
-
em excesso na presença de H2O2 e aquecimento?
Zn2+
(NH4)2S
cor
HAc dil.
brando
b) Sulfeto de amônio
OBS.: O Fe2+ forma com DMG
um complexo vermelho.
Faça a reação com Fe2+ e
compare.
JRM2014 67
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JRM2014 68
ANDAMENTO DA ANÁLISE II (e/ou simulação)
Nesta análise as amostras poderão conter as seguintes espécies:
Baseado nessa informação, para identificar os íons siga as seguintes
etapas:
1) Ensaios com a SP sólida (retire pequenas quantidades):
1) CO3
2- Ensaio: Sistema fechado [SP + ácido diluído recolher o gás em Ba(OH)2];
2) NH4
+ Ensaio: SP + OH- sob aquecimento (identificar o gás);
3) Cl- Ensaio: Sistema fechado – Prova do Cloreto de cromilo (é opcional, caso
confirme a ausência de Br- e I- a identificação pode ser realizada por via úmida com
Ag+/HNO3).
2) Ensaios por via úmida – porção 2 da SP
A pesquisa dos ânions e do K+ deve ser feita separada da pesquisa dos cátions do
grupo do carbonato de amônio e/ou do grupo do sulfeto de amônio. Os ânions não
identificáveis nas provas a partir da substância sólida devem ser pesquisados no
extrato com soda ("soda" é o nome comercial do carbonato de sódio). O extrato
com soda tem por objetivo precipitar os cátions divalentes e trivalentes na forma
de carbonatos e/ou hidróxidos e liberar os ânions na forma de sais solúveis de
sódio.
2.1) PESQUISA DE ÂNIONS E K+:
PROCEDIMENTO DO EXTRATO COM SODA
Em um pequeno béquer dissolva ou suspenda a SPsólida na menor quantidade
possível de água. Adicione solução de OH- até meio neutro (pH = 7) e em seguida
adicione entre 10 e 15 mL de solução saturada de Na2CO3 (A adição de OH
- em
excesso pode conduzir a formação de complexo de alguns dos cátions, que ficarão
como hidroxi-complexos junto com os ânions e K+). Ferva o material por cerca de 10
minutos (sempre mantenha um bastão de vidro dentro do béquer, agite
constantemente. Se ocorrer evaporação rápida adicione pequenas porções de
solução diluída de Na2CO3). Se houver NH4
+ na amostra, aqueça até eliminação
total de NH3 (verifique se a eliminação foi total, antes da filtração, NH4
+ interfere na
prova do K+). Filtre e lave o precipitado com pequenas porções de solução diluída e
quente de Na2CO3.
Ânions: Cl-; Br-; I-; NO3
-; NO2
-; SO4
2-; CO3
2-;
Cátions: Na+; K+; NH4
+; Al3+; Cr3+; Fe3+/Fe2+; Co2+ e Mn2+
Precipitação dos cátions como MeCO3 e Me(OH)3 e obtenção de uma solução dos
ânions na forma de sais de Na+ e/ou K+. A partir desse procedimento eliminam-se
as possíveis interferências que os cátions (Me2+e/ou Me3+) poderiam causar nas
provas de identificação dos ânions.
JRM2014 69
O filtrado, quando frio, deve ser neutralizado com HAc. Se o volume for
grande use HAc conc. e, em seguida, aqueça para reduzir o volume a 1/3 (se o
aquecimento for muito acentuado pode ocorrer cristalização de certos sais solúveis,
adicione pequena quantidade de água para dissolução e prossiga com a identificação
das espécies). A partir da solução fria retire alíquotas, condicione o meio
adequadamente e execute as provas específicas para os ânions e K+. Íons I- e NO2-
interferem na prova do anel para NO3-, sendo necessário separá-los previamente ou
executar a prova com Al0, em ausência de NH4
+ ou NO2-. Os esquemas ilustrados a
seguir resumem os procedimentos adotados.
SP + H2O
OH- + Na2CO3
solução saturada
Lavar o ppt., dissolvê-lo em HCl
dil. e proceder a separação e
identificação dos cátions.
Acidule com HAc dil. Se
necessário use HAc conc.
Para que o volume total da
solução seja pequeno.
Caso necessário, ferva a
solução para concentrá-la
por evaporação da água.
EXTRATO COM SODA
Retire alíquotas, condicione o meio
adequadamente e faça o teste de
identificação do respectivo íon.
Até meio neuto
(pH 7) Até pptação.
completa
Ferver por
10 minutos
1) K+ ; 2) Cl
- ; 3) Br- e I- ;
4) NO2
- ; 5) NO3
- ; 6) SO4
2-
Adotar o mesmo procedimento
empregado na análise II.
Transferir o ppt. MeCO3/
Me(OH)3 para um becker e
adicionar HCl dil. Aqueça
até dissolução completa.
Al3+; Cr3+; Fe3+/Fe2+; Ni2+;
Co2+; Mn2+; Zn2+
A separação e identificação desses cátions podem ser
realizadas sem utilização do (NH4)2S, visto que nesta
análise não teremos os cátions do grupo do (NH4)2CO3
(Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+).
HCl dil., menor
qtidade. possível
O
O
O
O
o
ppt.
MeCO3
Me(OH)3
Solução incolor
dos ânions + K+
JRM2014 70
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS E ÂNIONS
2.2) PESQUISA DE CÁTIONS:
O precipitado do extrato com soda pode conter os MeCO3 [FeCO3, CoCO3, MnCO3,
MnOCO3, NiCO3 e ZnCO3] e Me(OH)3 [Fe(OH)3 , Al(OH)3 e Cr(OH)3]. Após as
lavagens, o ppt. deve ser transferido para um Becker, suspendido com 20 mL de H2O
(transfira apenas a metade do ppt., guarde a outra parte, pode ocorrer erros)
e, em seguida, tratado com excesso de solução de OH- (base forte) e H2O2, também em
excesso. A mistura deve ser mantida sob aquecimento, para garantir a precipitação
completa, a oxidação total das espécies ([Fe(OH)2, Cr(OH)4
-, Co(OH)2 e Mn(OH)2] e a
eliminação do excesso da H2O2 (para verificar se a eliminação foi total, molhe um tira de
papel de filtro com uma gota de solução dil. de MnO4
-/H2SO4 dil. e aproxime dos vapores
exalados do becker que está sob aquecimento. Se ocorrer um rápido descoramento, é
porque ainda há H2O2 e o aquecimento deve prosseguir). Nessas condições formar-se-á
os precipitados I [Fe(OH)3, Ni(OH)2, Co(OH)3 e MnO(OH)2] e a solução A [Zn(OH)4
2-,
Al(OH)4
- e CrO4
2-].
O precipitado I, após ser lavado com solução diluída de OH-, deve ser tratado, sob
aquecimento brando, com H2SO4 dil. Nessas condições, parte do precipitado é
dissolvida, formando a solução B (Ni2+ e Fe3+) e o precipitado II [MnO2 e Co(OH)3].
Filtrar. Tratar a solução B com excesso de solução de NH4OH, onde ocorrerá a
formação do complexo Ni(NH3)4
2+ (solução C) e do precipitado III de Fe(OH)3 . Após
filtração, o precipitado III é dissolvido com HCl dil. e tratado com excesso de SCN-
(prova específica para identificaçãode Fe3+) e à solução C adiciona-se DMG (prova
específica para identificação de Ni2+).
HCl dil ()
Solução B
Me2+, Al3+, Cr3+, Fe3+/Fe2+, Ni2+, Co2+, Zn2+, Mn2+
Precipitado I
MeCO3 , FeCO3, CoCO3, NiCO3, ZnCO3, MnCO3, MnOCO3, Fe(OH)3 , Al(OH)3 , Cr(OH)3
ÂNIONS , K+ , CÁTIONS DO GRUPO (NH4)2CO3 DO CÁTIONS DO GRUPO DO (NH4)2S
Na2CO3 sol. conc. (fervura 10 min.)
Extrado com soda
Solução A
ANIONS , K+
Retirar
alíquotas para
identificação
Caso não exista os cátions Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+, pode-se executar
a separação e identificação dos cátions do grupo do (NH4)2S
empregando OH-/H2O2 (esquema da página 72). Nesse caso não há a
necessidade de utilização de (NH4)2S. Caso esses cátions estejam
presentes deve-se utilizar o esquema da página 73.
JRM2014 71
O precipitado II pode conter MnO(OH)2 e Co(OH)3, os quais não precisam ser
separados. Podem-se retirar alíquotas para tubos de ensaios e fazer a identificação
direta para Co2+ e Mn2+. A primeira alíquota é tratada com HCl dil. para solubilização
(reação de óxido-redução), formando a solução D, que é tratada com excesso de SCN-
e acetona (prova específica do Co2+, caso haja interferência de Fe3+, elimine-a com
excesso de F-). À segunda alíquota do precipitado II adicione PbO2(s) e HNO3 conc. e
aqueça vigorosamente (cuidado, aqueça o tubo de ensaio colocando e retirando da
chama do bico de Bunsen, prova específica do Mn2. Após algum tempo de aquecimento,
incline o tubo de ensaio, o teste será positivo caso ocorra a formação de solução rósea,
indicativa de MnO4
-.).
A solução A [Zn(OH)4
2-, Al(OH)4
- e CrO4
2-] é tratada com HCl dil., (os complexos
serão destruídos) e formará a solução A [Zn2+, Al3+ e Cr2O7
2-]. A solução A ao ser
tratada, a quente, com excesso de NH4OH dil originará o precipitado IV [Al(OH)3],
precipitado branco que identifica o Al3+ (pode ser testado com Morina) e a solução E
[Zn2+ e CrO4
2-].
Retiram-se alíquotas da solução E. A primeira alíquota é tratada com Ba2+ (prova
específica para identificação do CrO4
2-, pode-se também executar a prova do ácido
percrômico com H2SO4, H2O2 e éter). Uma segunda alíquota é tratada com HAc dil. e
em seguida com Fe(CN)6
4- (prova específica do Zn2+).
OBS.: 1) Caso queira separar as espécies do precipitado II [MnO(OH)2 e Co(OH)3], ele
deve ser tratado com HCl dil a quente, forma-se a solução F. A solução F, clorídrica, é
tratada com excesso de NH4OH e H2O2 e a quente, para eliminar o excesso de H2O2.
Forma- se o precipitado V [MnO(OH)2] e a solução G [Co(NH3)6
3+]. Retira-se alíquota
do precipitado V e faz-se a prova de oxidação a MnO4
- com PbO2 e meio HNO3 conc.
Uma alíquota da solução G é tratada com HCl, SCN- e acetona para a formação do
H2Co(SCN)4.
2) Também, pode-se separar as espécies da solução E. Para a separação das
espécies, a solução E deve ser tratada com HAc até pH~5 e em seguida tratada com
CO3
2-. Nessas condições, formará o precipitado VI (ZnCO3) e a solução H (CrO4
2-).
Para ambas as espécies pode-se fazer a prova específica do Zn2+ e CrO4
2-.
Os esquemas seguintes resumem os procedimentos de separação e identificação dos
cátions do grupo do (NH4)2S em duas situações: a) na ausência dos cátions do grupo do
(NH4)2CO3 (utilizando o método do OH
-/H2O2); b) na presença dos cátions do grupo do
(NH4)2CO3 [iniciando a separação com (NH4)2S].
JRM2014 72
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO DOS CÁTIONS [sem a utilização de (NH4)2S]
Precipitado do Extrato com soda, na ausência de MgCO3, CaCO3, SrCO3 e BaCO3
Separação dos cátions do grupo do (NH4)2S utilizando OH-, H2O2, NH4OH, H2SO4,
HCl, HAc, sem a utilização do próprio (NH4)2S.
Co(SCN)4
2-
PbO2(S)
HNO3 conc.
HCl dil
MnO4
-
SCN-
acetona
H2SO4 dil (brando)
NH4OH exc
Fe(OH)3
Precipitado II
Co(OH)3 , MnO(OH)2
solução B
Ni2+ e Fe3+
HCl dil.
SCN-
Fe(SCN)6
3-
FeCO3, NiCO3, CoCO3, ZnCO3, MnCO3, MnOCO3, Fe(OH)3 , Al(OH)3 , Cr(OH)3
Adição de OH- exc. + H2O2 ( a fervura)
precipitado I
Ni(OH)2, Fe(OH)3 , Co(OH)3 , MnO(OH)2
solução A
Zn(OH)4
2-, Al(OH)4
- , CrO4
2-
solução A
Zn2+, Al3+ , Cr2O7
2-
HCl dil ()
NH4OH exc ()
Al(OH)3
HAc dil
Solução E
Cr2O7
2- Zn2+
BaCrO4
Ba2+ (brando)
SEPARAÇÃO OPCIONAL
Precipitado II
Co(OH)3 , MnO(OH)2
HCl dil
Co2+ , Mn2+
NH4OH exc. H2O2 e
Co(NH3)6
3+
MnO(OH)2
Solução E
CrO4
2- Zn(NH3)6
2+ Ni(NH3)4
2+
DMG
Ni(DMG)
2 Fe(CN)6
4-
Zn2Fe(CN)6
Suspender em 20 mL de H2O
JRM2014 73
ESQUEMA DE SEPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS E ÂNIONS
Separação dos cátions do grupo do (NH4)2S, com a utilização do próprio (NH4)2S.
H2Co(SCN)4
HCl conc.
SCN- acetona
H2SO4 dil (brando)
Precipitado IV
Fe(OH)3 , MnO(OH)2
Fe3+
HCl dil ()
Solução B
Me2+, Al3+, Cr3+, Fe3+/Fe2+, Ni2+, Co2+, Mn2+
OH- exc. + H2O2 ( a fervura)
solução E
Al(OH)4
- , Zn(OH)4
2- ,CrO4
2-
Solução F
Zn(NH3)6
2+, CrO4
2-
solução E
Al3+ , Zn2+, Cr2O7
2-
HCl dil ()
Al(OH)3
HAc dil
Solução F
Zn2+, Cr2O7
2-
BaCrO4
Fe(CN)6
4- Ba2+ (brando)
Precipitado I
MeCO3 , FeCO3, CoCO3, NiCO3, MnCO3, MnOCO3, Fe(OH)3 , Al(OH)3 , Cr(OH)3
ÂNIONS , K+ , CÁTIONS DO GRUPO (NH4)2CO3 E CÁTIONS DO GRUPO DO (NH4)2S
Na2CO3 sol. conc. (fervura 10 min.)
Extrado com soda
Solução C
Me2+: acidular com HCl dil.
Adicionar pedaços de papel de
filtro e ferver para eliminar S2-
como H2S. Separar e identificar
Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+
Precipitado II
NiS, CoS, Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3 , FeS, MnS, ZnS
precipitado III
NiS , CoS
Solução A
ANIONS , K+
Retirar
alíquotas para
identificação
Solução D
Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Zn2+, Mn2+
MnO2
S
C
N
-
H
C
l d
il.
Fe(SCN)6
3-
HNO3 conc.
fervura
Solução G
Ni2+ e Co2+
HCl dil ()
NH4OH ()
(NH4)2S
P
b
O
2
(
S
)
H
N
O
3 c
o
n
c
.
MnO4
-
NH4OH
conc.
DMG
conc
.
Ni(DMG)2
Zn2Fe(CN)6
JRM2014 74
LIMPEZA DE MATERIAL DE VIDRO
Todo material de vidro que vai ser utilizado em análise quantitativa deve estar
rigorosamente limpo. Para isso, deve-se lavá-lo com água e detergente, enxaguá-lo várias
vezes com água de torneira e, por último, com pequenas porções de água destilada (5 a
10 mL). Após isso, se for observada a presença de gordura (pequenas gotículas de água
nas paredes) ou outro resíduo na inspeção visual, pode-se recorrer ao tratamento com
potassa-alcólica 10%. Esse material de limpeza é altamente corrosivo e deve ser
manuseado com o máximo cuidado. Qualquer respingo deve ser abundantemente lavado
com água. Nunca adicionar a potassa alcólica a um recipiente sujo; este deve ser,
previamente, lavado com água e detergente e escoado ao máximo. Jamais pipetar solução
de limpeza aspirando com a boca.
Após alguns minutos de exposição, retorna-se a potassa alcólica para o seu frasco de
origem, escoando o máximo possível e tampa-se esse frasco. Lava-se o material com água
corrente (6 ou 7 vezes) e, a seguir, com pequenas porções de água destilada.
Materiaisvolumétricos não devem ser secados em estufa. A secagem da pipeta deve ser
feita por sucção a vácuo (trompa d'água).
PESAGEM EM BALANÇAS ANALÍTICAS
As balanças analíticas são balanças de precisão que permitem a determinação de
massas com um erro absoluto da ordem de 0,1 mg. Por se tratar de instrumentos
delicados e caros, seu manejo envolve a estrita observância dos seguintes cuidados gerais:
1. As mãos do operador devem estar limpas e secas.
2. Durante as pesagens as portas laterais devem ser mantidas fechadas.
3. Destravar e travar (inclusive a meia trava) com movimentos lentos; iniciar as pesagens
com destravamento parcial (meia trava).
4. Nunca pegar diretamente com os dedos o objeto que se vai pesar. Conforme o caso,
usar uma pinça ou uma tira de papel impermeável.
5. Nunca colocar ou retirar massas do prato sem antes ter travado a balança; retornar os
pesos a zero e descarregar imediatamente a balança após a pesagem.
6. Para sucessivas pesagens no decorrer de uma análise, usar sempre a mesma balança.
7. O recipiente e/ou a substância que vão ser pesados devem estar em equilíbrio térmico
com o ambiente.
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA
OBSERVAÇÃO: As salas de balanças devem ser mantidas na mais absoluta
ordem e limpeza. Os conhecimentos necessários ao manejo dos
diferentes tipos de balanças analíticas serão ministrados pelos
docentes ou monitores da turma no decorrer das primeiras aulas
práticas. Os alunos de uma determinada bancada serão
responsáveis por uma dada balança. Esses alunos devem se
organizar para a utilização dos sistemas de pesagem.
JRM2014 75
AFERIÇÃO DE MATERIAL VOLUMÉTRICO
1. Aferição de balão volumétrico (usar a balança semi-analítica)
Estando o balão limpo, como anteriormente descrito, enxuga-se
externamente com papel absorvente, deixa-se o mesmo de boca para
baixo, sobre papel absorvente apoiado no suporte de funis. Após 24
horas ele deve estar seco. Tapa-se com a rolha e, sem tocá-lo
diretamente com as mãos, coloca-se sobre o prato de uma balança de
precisão automática. Anota-se a massa ou usa-se a tara da balança.
Após isso, enche-se com água destilada, até o menisco, leva-se até a
balança, medindo-se a massa. Anota-se a temperatura da água e
calcula-se o volume do balão através da multiplicação da massa de
água obtida pelo fator de conversão tabelado correspondente à
temperatura de trabalho. A aferição destes materiais deve ser feita pelo
menos duas vezes. Caso não haja concordância dentro de 0,08 mL,
repetir. O ajuste do menisco é o fator de erro mais comum. Convém
segurar, por traz do menisco, uma tira de papel com um traço preto
(pedaço de fita isolante colada em um fundo branco, por exemplo).
2. Aferição de pipeta (usar a balança analítica)
A pipeta previamente limpa é preenchida, por aspiração, com água
destilada até acima do menisco; se limpa a parte externa da
extremidade livre com papel absorvente, esvazia-se e controla-se a
vazão com o dedo indicador, acerta-se o menisco com cuidado e verte-
se a quantidade de água da mesma em Erlenmeyer de 125 mL
previamente limpo e pesado em balança analítica (a pesagem do
Erlenmeyer deve ser efetuada com um pequeno vidro de relógio
tapando-o).
O escoamento da pipeta no Erlenmeyer deve ser efetuado
controlando-se a vazão com o dedo, estando a ponta da pipeta
encostada na parede do recipiente (tempo de escoamento mínimo: 30
segundos). Após o escoamento, afasta-se a extremidade da pipeta da
parede do recipiente com cuidado. A quantidade de líquido restante na
ponta da mesma não deve ser soprada para o interior do recipiente. A
seguir, mede-se a massa do conjunto Erlenmeyer + água cobrindo-o
com o mesmo vidro de relógio usado na pesagem do Erlenmeyer vazio.
Repete-se a aferição descrita. A seguir, calcula-se o volume da pipeta. A
diferença entre as duas determinações não deve exceder 0,025 mL. Caso
não haja concordância entre duas aferições, repetir.
Tampa
Menisco
Figura Ilustração do
balão volumétrico a
ser empregado.
25
mL
Figura Ilustração da
pipeta volumétrico a
ser empregada.
JRM2014 76
3. Aferição da bureta (usar a balança analítica)
Resumo: Dados de aferição
1) BALÃO...........................Vnominal = 100,00 mL
Fator balão =
2) PIPETA..........................Vnominal = 25,00 mL
3) BURETA......Vnominal intervalo 0 a 20 mL = 20,00 mL
.....Vnominal intervalo 20 a 40 mL = 20,00 mL
Vlido ou Vgasto
VREAL
VNOMINAL
O Fator balão é empregado apenas nessa
disciplina para possibilitar a correção das análises.
VREAL = _________ mL
VREAL = _________ mL
VREAL = _______ mL
0 a 20
VREAL = _______ mL
20 a 40
Feita a limpeza como descrito anteriormente e com a válvula
(tubo de silicone contendo esfera de vidro) instalada, enche-se a
bureta até um pouco acima do traço correspondente ao zero.
Verifica-se a ausência de bolhas de ar na região da válvula
(próxima à esfera). As bolhas deverão ser eliminadas mediante
escoamento de líquido. Caso o nível fique abaixo da marca de
zero, completá-la novamente até acima da marca. Se necessário,
enxuga-se a extremidade externa da ponta da bureta com papel
absorvente. A seguir, acerta-se o zero, colocando por trás da
bureta a tira de papel com a faixa preta. Deixa-se escoar,
lentamente, a água da bureta num Erlenmeyer de 125 mL
previamente pesado em balança (coberto com vidro de relógio).
Ao alcançar exatamente a marca dos 20,0 mL, fecha-se a válvula
e determina-se a massa de água. Em seguida, escoa-se a bureta
até a marca dos 40,0 mL no mesmo Erlenmeyer. A aferição deve
ser repetida para comparação dos volumes relativos a cada
intervalo. Caso não haja concordância dentro de 0,02 mL entre
duas aferições do mesmo intervalo, repetir.
Modelo a ser
utilizado
Mangueira
de silicone
Bolinha
de vidro
Ponta capilar
de polietileno
Figura Ilustração da bureta a
ser empregada.
De acordo com a temperatura da água empregada
na pesagem procure o fator na Tabela 20.
Vreal = mágua x fcorreção
JRM2014 77
Tabela 19 – Peso da H2O para dar 1 litro a 20
oC
Frasco de vidro de soda, coeficiente de expansão cúbica, 0,000025/oC
T (oC) Peso (g) Volume de 1 g
de H2O (cm
3)
T (oC) Peso (g) Volume de 1 g
de H2O (cm
3)
10 998,39 1,0016 23 996,60 1,0034
11 998,32 1,0017 24 996,38 1,0036
12 998,23 1,0018 25 996,17 1,00385
13 998,14 1,00185 26 995,93 1,0041
14 998,04 1,0019 27 995,69 1,0043
15 997,93 1,0021 28 995,44 1,0046
16 997,80 1,0022 29 995,18 1,0048
17 997,66 1,0023 30 994,91 1,0051
18 997,51 1,0025 31 994,64 1,0054
19 997,35 1,0026 32 994,35 1,0057
20 997,18 1,0028 33 994,06 1,0060
21 997,00 1,0030 34 993,75 1,0063
22 996,80 1,0032 35 993,45 1,0066
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
I. Preparação (diluição) e padronização de solução de NaOH 0,1 mol L-1
I.a. Procedimento 1 (Preparação)
Ferver cerca de 800 mL de água destilada durante 5 minutos para eliminar o CO2
dissolvido e resfriar a temperatura ambiente. Pesar cerca de 2,5 g de NaOH puro embalança semi-analítica, sobre um vidro de relógio, e dissolver em 100 mL de água
destilada previamente fervida e já fria. Após dissolução, completar o volume a cerca de
600 mL e guardar esta solução em frasco plástico, com tampa de plástico, previamente
lavado com água destilada, e enxaguado com água isenta de CO2. Rotular o frasco,
identificando-o também com turma, curso, nome e data.
I.b. Procedimento 2 (Diluição)
Ferver cerca de 900 mL de água destilada durante 5 minutos para eliminar o CO2
dissolvido e resfriar a temperatura ambiente. Usando uma proveta, medir 20 mL de uma
solução de NaOH aproximadamente 4 mol L-1 Cuidadosamente, transfira para um frasco
plástico (com tampa de plástico, previamente lavado com água destilada, e enxaguado
com água isenta de CO2) e complete o volume a cerca de 800 mL usando água
previamente fervida. Rotular o frasco, identificando-o também com turma, curso, nome
e data.
JRM2014 78
I.c. Padronização
Proceder à padronização da solução de NaOH com hidrogenoftalato de potássio,
KHC8H4O4 (massa molar = 204,22 g/mol), padrão primário, já previamente dessecado
em estufa a 120C até peso constante. Transferir uma quantidade suficiente deste
padrão para um pesa filtro.
Pesar em balança analítica, por diferença ou diretamente, cerca de 0,6 g de
KHC8H4O4 ( 0,1 mg) e transferir para um Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 50 mL de
água destilada fria isenta de CO2. Após dissolução total juntar 3 gotas de solução
indicadora de fenolftaleína e titular com a solução da NaOH preparada nominalmente
como 0,1 mol L-1 até aparecimento de coloração rósea clara. Os resultados de duas
determinações, expressos em molaridade, não devem diferir em mais de 3:1000. Caso o
erro seja maior, repetir a padronização.
II. Preparação (diluição) e padronização de solução de NaOH 0,2 mol L-1
II.a. Procedimento 1 (Preparação)
Ferver cerca de 800 mL de água destilada durante 5 minutos para eliminar o CO2
dissolvido e resfriar. Pesar cerca de 5 g de NaOH puro em balança semi-analítica, sobre
um vidro de relógio, e dissolver em 100 mL de água destilada previamente fervida e já
fria. Após dissolução, completar o volume a cerca de 600 mL e guardar esta solução em
frasco plástico, com tampa de plástico, previamente lavado com água destilada e
enxaguado com água isenta de CO2. Rotular o frasco, identificando-o também com
turma, curso, nome e data.
II.b. Procedimento 2 (Diluição)
Ferver cerca de 900 mL de água destilada durante 5 minutos para eliminar o CO2
dissolvido e resfriar a temperatura ambiente. Usando uma proveta, medir 30 mL de uma
solução de NaOH aproximadamente 4 mol L-1. Cuidadosamente, transfira para um frasco
plástico (com tampa de plástico, previamente lavado com água destilada, e enxaguado
com água isenta de CO2) e complete o volume a cerca de 600 mL usando água
previamente fervida. Rotular o frasco, identificando-o também com turma, curso, nome
e data.
II.c. Padronização
Proceder à padronização da solução de NaOH com hidrogenoftalato de potássio,
KHC8H4O4 (massa molar = 204,22 g/mol), padrão primário, já previamente dessecado
em estufa a 120C até peso constante. Transferir uma quantidade suficiente deste para
um pesa filtro.
Pesar em balança analítica, por diferença ou diretamente, cerca de 1,2 g de
KHC8H4O4 ( 0,1 mg) e transferir para um Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 50 mL de
água destilada fria isenta de CO2. Após dissolução juntar 3 gotas de solução indicadora
de fenolftaleína e titular com a solução de NaOH 0,2 mol L-1 até aparecimento de
coloração rósea clara. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade,
não devem diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a padronização.
OBS. Não se esqueça de deixar o balão aferido para receber a amostra de HCl ou
H2SO4 ou H3PO4. Numere corretamente o seu balão, não é o número do armário.
JRM2014 79
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÃO DE ÁCIDOS
1. Determinação da concentração da solução de HCl (RESULTADO 1)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de HCl (cuidado para não ultrapassar o menisco).
Homogeneizar (verifique se o balão está fechado corretamente para não perder
solução antes da homogeneização).
Retirar alíquotas de 25 mL desta solução e transferi-las para erlenmeyers de 250
mL. Adicionar 20 mL de água destilada e 4 gotas do indicador ácido-base (qual será
utilizado? Por que?).
Titular com solução de NaOH, previamente padronizada, até a mudança de cor do
indicador. Faça no mínimo duas determinações.
Com os dados obtidos calcular a concentração de HCl em g/L e expressá-la em
molaridade. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade, não
devem diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a determinação.
2. Determinação da concentração da solução de H2SO4 (RESULTADO 1)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de ácido sulfúrico a ser analisada (cuidado para não ultrapassar
o menisco). Homogeneizar (verifique se o balão está fechado corretamente para não
perder solução antes da homogeneização).
Pipetar 25,00 mL de amostra de H2SO4 em um Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar
cerca de 30 mL de água destilada e três gotas do indicador ácido-base (qual será
utilizado? Por quê?).
Proceder a titulação com solução padronizada de NaOH 0,1 mol L-1 até a mudança
de cor do indicador.
Faça no mínimo duas determinações.
Com os dados obtidos calcular a concentração de H2SO4 em g/L e expressá-la em
molaridade. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade, não
devem diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a determinação.
4. Determinação da concentração da solução de H3PO4 (RESULTADO 1)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de H3PO4 cuja concentração deve ser determinada. (cuidado
para não ultrapassar o menisco). Homogeneizar (verifique se o balão está fechado
corretamente para não perder solução antes da homogeneização). Pipetar uma
alíquota de 25,00 mL (pipeta aferida) em um Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar cerca de
30 mL de água destilada e 5 gotas de fenolftaleína. Titular com a solução de NaOH
padronizada, até que a cor da solução mude de incolor para rosa claro, persistente
(Encontra-se V1, neutralização do 1
o H+, para formação de H2PO4
-).
Com os dados obtidos, calcular a concentração de H3PO4 na amostra, em gramas
por litro. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade, não devem
diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a determinação.
Repetir o mesmo procedimento empregando-se vermelho de metila como indicador
(faça duas determinações). Titular com a solução de NaOH padronizada, até que a cor
da solução mude de róseo para amarelo, persistente. (Encontra-se V2 2V1,
neutralização do 1o H+ e 2o H+ para formação de HPO4
2-). Comparar os resultados.
JRM2014 80
Determinação da acidez total em amostra de vinagre comercial (RELATÓRIO 1)
Determinação da acidez total em vinagre comercial (RELATÓRIO 1)
A análise de vinagre inclui, dentre outras, as determinações de acidez total, acidez
fixa e acidez volátil em ácido acético. Neste procedimento, determinar-se a acidez total
do vinagre.
Pipetar 10 mL (se o NaOH a ser utilizado for 0,1 mol/L) ou 20 mL (se o NaOH a ser
utilizado for 0,2 mol/L) do vinagre comercial e transferir para um balão volumétrico de
100 mL. Completar o volume com água e homogeneizar.Retirar uma alíquota de 25 mL
desta solução e transferi-la para um erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 20 mL de água
destilada e 4 gotas do indicador ácido-base. Titular com solução de NaOH, previamente
padronizada, até a viragem do indicador. Devem-se efetuar titulações utilizando os
indicadores: alaranjado de metila, azul de bromotimol e fenolftaleína.
Expressar a acidez total em mg/L e % em massa (d=1,015 g/mL).
II.1. Padronização de solução 0,05 mol L-1 de AgNO3 (Método de Mohr)
Método de Mohr – Formação de um precipitado colorido
Esse método foi desenvolvido para a determinação de íons cloreto, brometo e iodeto
usando como titulante uma solução padrão de AgNO3 e como indicador uma solução de
K2CrO4.
Reação de titulação: Ag+ + Cl- AgCl(s) (precipitado branco)
Reação do indicador: 2 Ag+ + CrO4
2- Ag2CrO4(s) (precipitado vermelho tijolo)
Pesar aproximadamente 0,09 g de NaCl (padrão primário) em balança analítica e
transferir, quantitativamente, para erlenmeyer de 250 mL. A seguir adicionar 25 mL de
água destilada e 2 mL de solução indicadora de K2CrO4. Titular, utilizando um fundo
branco, com solução de AgNO3 sob constante agitação. O ponto final desta titulação é
indicado pelo aparecimento de coloração avermelhada no precipitado. Com os dados
obtidos calcular a concentração de AgNO3 em g/L e expressá-la em molaridade.
II.2. Determinação de íons Cloretos
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de cloreto. Homogeneizar (verifique se o balão está fechado
corretamente para não perder solução antes da homogeneização).
Pipetar 25,00 mL da solução de íons Cl- de concentração desconhecida e transferir
para um frasco de erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 1 mL de solução indicadora de
K2CrO4 e titular como no caso anterior. Com os dados obtidos calcular a concentração de
Cl- em g/L.
VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO
JRM2014 81
VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO COM EDTA
1. Preparação de Solução de EDTA 0,06 mol/L
Pesar ca. de 11,2 g (até 0,1 mg) do sal dissódico (Na2H2C10H12O8N2.2H2O,
designado por Na2H2Y.2H2O), previamente seco a 70-80
oC por 2 horas em estufa. As
duas moléculas de água de hidratação permanecem intactas nas condições de secagem
utilizadas. Transferir quantitativamente a quantidade pesada para um balão volumétrico
de 500 mL. Adicionar cerca de 300 mL de água destilada e agitar até dissolução
completa do sal. Avolumar e homogeneizar. Transferir a solução obtida para um frasco
plástico. Nestas condições, o EDTA pode ser considerado padrão primário e a
concentração exata pode ser calculada considerando o volume utilizado e a massa
pesada em balança analítica.
Obs.: Durante longos períodos de armazenamento, a solução de EDTA deve ser
periodicamente padronizada, por exemplo, utilizando CaCO3 anidro e P.A. (padrão primário).
2. Padronização da Solução de EDTA 0,06 mol/L
Em um erlenmeyer, pesar cerca de 0,030 a 0,035 g (até 0,1 mg) de CaCO3 anidro
e p.a. (padrão primário, previamente seco a 200oC/2h em estufa) e suspender em cerca
de 25 mL de água destilada. Dissolver completamente o CaCO3 com 5 mL de solução
aquosa de HCl 0,2 mol/L (se necessário aqueça brandamente e em seguida resfrie a
temperatura ambiente). Adicionar 10 mL de solução tampão de pH 10 (NH3/NH4Cl *) e
uma ponta de espátula de indicador Ériocromo T. Diluir até cerca de 50 mL. Titular com
solução de EDTA até que a cor da solução mude de vermelho para azul puro. Obs.:
antes de adicionar EDTA a solução é vinho róseo e no ponto de viragem a cor muda para
azul. Quando aparecer a cor violeta, adicionar o EDTA de 2 em 2 gotas, anotando
sempre o volume. Quando o azul claro for atingido, considerar o volume anterior para
cálculo da concentração.
Calcular a concentração da solução de EDTA em mol/L. Os resultados de duas
determinações, expressos em molaridade, não devem diferir em mais de 3:1000. Caso o
erro seja maior, repetir a padronização.
(*) Solução tampão de pH 10: Dissolver 65 g de NH4Cl em H2O destilada, adicionar 570 mL
de solução de NH3 concentrada e diluir a 1 litro. Armazenar em frasco de polietileno para
evitar a passagem de íons metálicos do vidro para a solução tampão. Este frasco deve
permanecer bem fechado para evitar a perda de NH3 e entrada de CO2.
6.1. Determinação de Mg2+ (RESULTADO 2)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de íons de Mg2+ a ser analisada. Homogeneizar (verifique se o
balão está fechado corretamente para não perder solução antes da homogeneização).
Pipetar uma alíquota de 25,00 mL em um Erlenmeyer de 250 mL, adicionar 5 mL
de tampão pH 10 e diluir a cerca de 50 mL. Aquecer a cerca de 60C, adicionar uma
ponta de espátula do indicador negro de Eriocromo T (Preparação do Negro de
Eriocromo T: Triturar 100 mg do indicador com 10 g de NaCl, até pó bem fino e
guardar em frasco bem fechado) e titular com solução padrão de EDTA dissódico até
mudança da cor vermelha inicial para azul. O ponto final é atingido quando a adição de
meia gota de solução de EDTA não provocar mais alteração na tonalidade do azul. Com
os dados obtidos, calcular a concentração de Mg2+ na amostra em g/L. Os resultados de
duas determinações, expressos em molaridade, não devem diferir em mais de 3:1000.
Caso o erro seja maior, repetir a determinação.
JRM2014 82
VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO – IODOMETRIA
I) IODOMETRIA
Preparação de solução de tiossulfato de sódio 0,1 mol L-1
Pesar cerca de 10 g de tiossulfato de sódio, Na2S2O3.5H2O P.A., em balança semi-
analítica e dissolver em 100 mL de água destilada previamente fervida e já fria. Após
dissolução, completar o volume a cerca de 400 mL e guardar em frasco âmbar. Deixar
em repouso por 24 horas e padronizar.
Padronização de solução de tiossulfato 0,1 mol L-1 com K2Cr2O7.
Pesar em balança analítica cerca de 0,15 a 0,16 g ( 0,1 mg) de K2Cr2O7 (padrão
primário) e transferir, quantitativamente, para frasco de vidro de 250 mL com tampa
esmerilhada e proceder da seguinte maneira:
a) Juntar 100 mL de água previamente fervida e resfriada.
b) Após dissolução, juntar, rapidamente, 3 g de KI e 5 mL de HCl concentrado.
c) Fechar o frasco, agitar (movimentos circulares horizontais) e deixar em repouso por
10 minutos ao abrigo da luz, em banho de gelo e água.
d) Retirar do banho e titular rapidamente a mistura com solução de tiossulfato de
sódio, até descoramento do I2 e aparecimento de coloração amarelo esverdeada.
e) Juntar, então, 2 a 3 mL de solução indicadora de amido e prosseguir a titulação,
lentamente, até a cor da solução passar de azul escuro para verde claro.
Com os dados obtidos calcular a concentração de S2O3
2- em mol L-1. Os resultados de
duas determinações, expressos em molaridade, não devem diferir em mais de 3:1000.
Caso o erro seja maior, repetir a padronização.
Determinação de íons Cu(II) (RESULTADO 3)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de cobre. Homogeneizar.
Pipetar 25,00 mL da solução de íons Cu(II) de concentração desconhecida e
transferir para um frasco de vidro de 250 mL com tampa esmerilhada. A seguir
proceder como indicado:
a) Adicionar 3 gotas de solução de H2SO4 1:5 e a seguir ca. de 3 g de KI.
b) Fechar o frasco, agitar (movimentos circulares horizontais) e deixar em repouso,
ao abrigo da luz e em banho de gelo e água por10 minutos.
c) Titular o iodo liberado com solução padrão de tiossulfato até coloração levemente
amarelada.
e) Juntar2 mL de solução indicadora de amido e prosseguir titulando até mudança de
coloração azul acinzentado para branco leitoso (suspensão de Cu4I4).
Com os dados obtidos calcular a concentração de Cu(II) em g/L e expressá-la em
molaridade. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade, não
devem diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a determinação.
JRM2014 83
IODOMETRIA
I- + oxidante redutor + I2(S) ; I2(S) + I
- I3(aq)
-
(triiodeto)
I3
- + 2e- 3 I- Eo (I3
-/I-) = + 0,536 V
I2 + 2 S2O3
2- 2 I- + S4O6
2-
tiossulfato tetrationato
S4O6
2- + 2 e- S2O3
2- Eo (S4O6
2-/S2O3
2-) = + 0,08 V
Preparação e padronização de solução de Na2S2O3 (padrão secundário):
Instabilidade: a) pH<5 S2O3
2- + H+ HSO3
- + So
b) microorganismos (bactérias): S2O3
= SO3
2-, SO4
2-, So
S2O3
2- + H2O + CO2 HCO3
- + HSO3
- + So
2 S2O3
2- + O2 2 SO4
2- + 2 So
Ações: 1) ferver a água (O2, CO2, bactérias); 2) não preparar soluções ácidas;
3) evitar contato com ar, luz e calor; 4) deixar solução em repouso(24 h) e padronizar
Padronização:
K2Cr2O7 (padrão primário) + I
-
excesso I2 (titular com S2O3
2-)
1a etapa: Cr2O7
2- + 6I-(exc) + 14 H
+ 3 I2(S) + 2 Cr
3+ + 7 H2O
2a etapa: I2 + 2 S2O3
= 2 I- + S4O6
2-
1 Cr2O7
2- 3 I2 6 S2O3
2- (volume na bureta)
(K2Cr2O7, massa )
Detalhes: a) I2 + H2O HIO + I
- + H+ (pH > 7); b) tempo de reação: 10
min.;
c) banho de gelo; d) indicador: amido (2x10-7 mol L-1 I2); (-amilose); hidrólise em
soluções ácidas, portanto, adicionar próximo ao ponto final da titulação;
e) agitação vigorosa * 4 I- + O2 + 4 H
+ 2 I2 + 2 H2O
DETERMINAÇÃO DE Cu(II)
Cu2+ + e- Cu+ Eo (Cu2+/Cu+) = + 0,15 V
Cu2+ + I- + e- CuI(S) E
o (Cu2+,I-/CuI) = + 0,86 V
2 Cu2+ + 5 I- 2 CuI(S) + I3
-
2 Cu2+ 1 I2 2 S2O3
2-
reage com
gera
gera
titular com S2O3
=
I2 é titulado com Na2S2O3
I2(S) + I
-
I3
-
(aq)
I2(S) + 2 e
- 2 I - Eo(I2/I
-) = +0,54 V
c) O2, CO2, luz
2 mols 2 mols
JRM2014 84
II) PERMANGANOMETRIA
1. Preparação de solução de permanganato de potássio 0,02 mol/L
Pesar cerca de 1,6 g de KMnO4 p.a. em balança não analítica em um pequeno
béquer. Transferir para um Erlenmeyer de 1000 mL, juntar cerca de 500 mL de água e
após dissolução aquecer a solução a 70oC por duas horas ou deixar em repouso por uma
semana. Após resfriamento, guardar a solução em frasco de vidro âmbar. Filtrar no
dia seguinte. Alternativamente pode-se dispensar o aquecimento deixando em repouso
por uma semana antes de filtrar. A solução é filtrada empregando um funil com placa
porosa de vidro sintetizado ou funil com lã de vidro, recolhendo o filtrado em kitassato.
Lave adequadamente o frasco escuro e em seguida enxágüe-o o com alguns mililitros da
solução filtrada, desprezar essa porção e transferir o restante da solução.
2. Padronização da solução de KMnO4 0,02 mol/L com Na2C2O4 (Padrão
Primário)
Proceder à padronização da solução de Na2C2O4, padrão primário, já previamente
dessecado em estufa a 110oC, até peso constante. Pesar em balança analítica uma
porção de cerca de 0,2 g de Na2C2O4 diretamente em Erlenmeyer de 250 mL e dissolvê-
la com cerca de 70 mL de água destilada. Juntar 30 mL de H2SO4 1:5 (v/v) e aquecer a
mistura a 70–75oC. Usando fundo branco, para que haja contraste, titular com a solução
de KMnO4. Manter a temperatura entre 60 e 75
oC durante toda a titulação. O ponto final
desta titulação é indicado pelo aparecimento de coloração levemente rósea, persistente
por uns 30 segundos.
Os resultados de duas titulações, expressos em molaridade, não devem diferir em
mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a padronização.
Para efetuar os cálculos, inicialmente, escreva a equação de reação entre MnO4
- e
C2O4
2- fazendo o balanceamento dos coeficientes pelo método do íon-elétron ou das
semi-reações.
3. Análise de Fe(III)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de Fe3+. Homogeneizar.
Retirar a alíquota de 25 mL desta solução contendo íons Fe3+ e transferi-la para
um erlenmeyer de 250 mL, adicionam-se 5 mL de solução de H2SO4 1:5 e 0,50 - 0,55 g
de Zn0 em pó. Agita-se e aquece-se em bico de Bunsen até início de ebulição
(erlenmeyer tampado com vidro de relógio pequeno). Se permanecer algum sólido,
adicionam-se lentamente, sob agitação, mais 5 mL de H2SO4 1:5 (v/v) e aquece-se até
início da ebulição. Se houver persistência de material sólido depositado, adicionam-se
mais 5 mL de H2SO4 e repete-se o procedimento anterior. Quando a solução ficar
límpida, resfria-se até a temperatura ambiente. Adicionam-se 15 mL de solução de
Zimmermann-Rheinhardt(*) e titula-se com solução de KMnO4 0,0200 M, previamente
padronizada, até coloração rósea clara. Faça no mínimo duas determinações.
Com os dados obtidos calcular a concentração de Fe3+ em g/L e expressá-la em
molaridade. Os resultados de duas determinações, expressos em molaridade, não
devem diferir em mais de 3:1000. Caso o erro seja maior, repetir a determinação. Para
efetuar os cálculos, inicialmente, escreva a equação de reação entre MnO4
- e Fe2+
fazendo o balanceamento dos coeficientes pelo método do íon-elétron ou das semi-
reações.
JRM2014 85
3. Análise do Teor de H2O2 em solução de água oxigenada(*)
Completar até a marca, com água destilada, o volume do balão de 100 mL no qual
foi fornecida a amostra de água oxigenada. Homogeneizar.
Retirar a alíquota de 25 mL desta solução água oxigenada e transferí-la para um
erlenmeyer de 250 mL e adicione cerca de 50 mL água destilada. Acrescente 25 mL de
solução de H2SO4 1:5 v/v.
Titular com solução de KMnO4 0,0200 M, previamente padronizada, até coloração
rósea clara. Faça no mínimo duas determinações.
Para efetuar os cálculos, inicialmente, escreva a equação de reação entre MnO4
- e
H2O2 fazendo o balanceamento dos coeficientes pelo método do íon-elétron ou das semi-
reações.
Determinação de cálcio e magnésio em casca de ovo (RELATÓRIO 2)
Os ovos são quebrados, a clara e a gema devem ser desprezadas. As cascas
devem ser cuidadosamente lavadas com água da torneira e depois com água destilada.
As cascas lavadas devem ser deixadas secando ao ar por vários dias em um béquer
tampado ou em estufa a 110oC por 1-2 horas e depois trituradas em um almofariz até
se obter um pó fino. Prosseguir como indicado abaixo:
I)- Material não calcinado
a) Pesar duas amostras, entre 0,18 e 0,20 g, da casca de ovo (balança analítica).
b) Transferir para um erlenmyer e suspender com aproximadamente 10 mL de H2O.
c) Adicionar 3 mL de HCl e aquecer brandamente até a fervura. Acrescentar água
destilada até cerca de 25 mL e manter sob fervura cerca de 10 minutos (aqueça até
completa dissolução*).
d) Resfriar, lavar as paredes do erlenmyer com H2O destilada mantendo o volume
total em aproximadamente 30 mL.
e) Adicionar 7,5 mL de solução tampão de pH 10 (NH3/NH4Cl)** e uma ponta de
espátula de indicador Ério T.
f) Titular com solução padrão de EDTA 0,06 mol/Laté que a cor da solução mude de
vermelho para azul puro. Observação: antes de adicionar EDTA a solução é vinho
róseo e no ponto de viragem a cor muda para azul. Quando aparecer a cor violeta,
adicionar o EDTA de 2 em 2 gotas, anotando sempre o volume. Quando o azul claro
for atingido, considerar o volume anterior para cálculo da concentração de íons Ca2+.
g) Calcular a quantidade de (Ca+Mg) expressando o resultado em mg de Ca por
grama de casca de ovos.
* Caso necessário, adicionar mais 1 mL de HCl. ** Caso seja necessário, adicionar
mais solução tampão até cheiro de amônia (agitar antes de verificar).
(*) OBS: Solução de Zimmermann-Reinhart: Dissolver 50 g de MnSO4 em 250 mL de água destilada;
adicionar a esta solução uma mistura previamente preparada fria de 100 mL de H2SO4 concentrado,300
mL de água e 100 mL de H3PO4 concentrado.
(*) OBS. : O peróxido de hidrogênio (H2O2) é usualmente encontrado na forma de solução aquosa com
cerca de 3, 6, 12 e 30% de H2O2, conhecida como água oxigenada a 10, 20, 40 e 100 volumes,
respectivamente. Essa forma de expressar concentração de H2O2 está baseada no volume de O2
libertado quando a solução for decomposta pela ebulição. Assim, 1 mL de água oxigenada a 100
volumes libertará 100 mL de O2 medidos nas CNTP.
JRM2014 86
II) Material calcinado
(após secagem das cascas em estufa e trituradas, o pó fino é calcinado
numa mufla a 900oC)
a) Pesar (balança analítica) entre 0,10 e 0,12 g do material calcinado.
b) Seguir o mesmo procedimento anterior, adicionando apenas 2 mL de HCl para
dissolução da amostra (ocorre dissolução sem precisar aquecer!).
c) Adicionar apenas 5 mL de solução tampão de pH 10 e uma ponta de espátula de
indicador Ério T.
d) Titular com solução padrão de EDTA 0,06 mol/L até que a cor da solução mude de
vermelho para azul puro. Observação: antes de adicionar EDTA a solução é vinho
róseo e no ponto de viragem a cor muda para azul. Quando aparecer a cor violeta,
adicionar o EDTA de 2 em 2 gotas, anotando sempre o volume. Quando o azul claro
for atingido, considerar o volume anterior para cálculo da concentração de íons cálcio.
e) Calcular o teor de íons cálcio + magnésio por grama de casca de ovo.
Calcinação da amostra de casca de ovo
a) Selecionar um cadinho de porcelana limpo, seco e identificado e pesá-lo em
balança analítica. (m0 = massa do cadinho vazio). Transferir para o cadinho certa
quantidade da casca de ovo pulverizada (o pó deve ser muito fino) e pesar (m1 =
massa do cadinho vazio + casca de ovo pulverizada)
b) Levar o cadinho para uma mufla e submeter à calcinação a 900oC por pelo menos
8 horas. Após processo de calcinação o cadinho é transferido para um dessecador
contendo sílica gel até o resfriamento à temperatura ambiente para ser pesado (m2 =
massa do cadinho vazio + material calcinado).
c) Utilizar o teor de material volatilizado para estimar a %Ca na casca de ovo.
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE Ca/Mg POR TITULAÇÃO ÁCIDO/BASE
II) Material calcinado
(após secagem das cascas em estufa e trituradas, o pó fino é calcinado numa
mufla a 900oC)
a) Pesar (balança analítica) entre 0,10 e 0,12 g do material calcinado e transferir para
um erlenmeyer. Suspender a amostra em cerca de 30 mL de água destilada e
aquecer até cerca de 60oC.
b) Empregando uma bureta adicione exatamente 15 mL de HCl de concentração
exatamente conhecida. Aqueça a mistura até dissolução completa do material
calcinado. Neste caso o HCl estará em excesso.
c) Resfrie a solução até a temperatura ambiente e adicione cinco gotas do indicador
fenolftaleina
d) Titular o excesso de ácido com solução padrão de NaOH 0,1 mol/L até o
aparecimento a cor levemente rósea na solução
e) Calcular o teor de íons Ca2+ + Mg2+ por grama de casca de ovo.
JRM2014 87
DETERMINAÇÃO DE CÁLCIO POR GRAVIMETRIA EM AMOSTRAS DE CASCA DE
OVO DE GALINHA
1) Pesar, em balança analítica, cerca de 2 g da amostra de casca de ovo de galinha
finamente pulverizada. Utilizar um cadinho de porcelana numerado, limpo, seco e
previamente pesado com precisão de 0,1 mg. Calcinar a amostra em forno mufla na
temperatura de 900oC/2 h.
2) Retirar o cadinho da mufla e após resfriamento pesá-lo em balança analítica. Retornar o
cadinho para a mufla e aqueça por mais 15 minutos na mesma temperatura. Retirar o
cadinho da mufla e após resfriamento pesá-lo em balança analítica. A diferença entre a
primeira e segunda pesagem não pode ser superior 0,1 mg (caso não seja repetir o
processo de calcinação por mais 15 minutos).
3) Calcular a porcentagem de perda de massa observada na calcinação.
4) Pesar em balança analítica 0,4 a 0,5 g da amostra de casca de ovo de galinha,
previamente calcinada na temperatura de 900oC por 2h (utilizar um copo de Becker de 250
mL para recolher a amostra e mantenha, sempre, no seu interior um bastão de vidro);
5) Adicionar, lentamente, sobre a amostra 12 mL de solução aquosa de HCl 2 mol/L e
aqueça, em chama branda, até dissolução total a amostra. Caso a dissolução não seja total
adicione, gota a gota, um incremento de HCl para solubilizar o restante da amostra.
6) Acrescentar água destilada até o volume de aproximadamente 80 mL. Em seguida
adicionar, gota a gota, solução de NH4OH 1 mol/L, até atingir pH 5.
7) Aquecer essa solução de Ca2+ até cerca de 60oC e a partir de um bureta adicionar,
lentamente, 25 mL de solução aquosa de (NH4)2C2O4 0,5 mol/L. Note que durante a adição
do reagente ocorre a formação de um precipitado branco. Após precipitação, aqueça o
sistema até início da fervura.
8) Mantenha o copo de Becker em repouso para resfriamento (até cerca de 50oC) e
sedimentação do precipitado (±15 minutos). Verificar se a precipitação foi quantitativa.
Filtrar e lavar o precipitado.
9) Utilizando um sistema de filtração à pressão reduzida, filtrar (por decantação)
cuidadosamente a solução empregando um cadinho de vidro de placa porosa (porosidade
média) numerado, limpo, seco e previamente pesado em balança analítica. Lavar o
precipitado com pequenas porções de água destilada e fria, até eliminação completa de
íons cloretos (testar qualitativamente com Ag+/HNO3 dil.).
10) Secar o precipitado em estufa na temperatura de 80oC até peso constante. Nessas
condições o precipitado corresponde a CaC2O4.H2O.
11) Calcular a %Ca na amostra de casca de galinha antes da calcinação.
OBS.: i) O cadinho de porcelana empregado na calcinação e o cadinho de vidro de placa porosa
utilizado na filtração devem ser manuseados com cuidado. Ao serem retirados do aquecimento devem
ser mantidos em dessecador, até a temperatura ambiente, antes das pesagens.
ii) Ao final do experimento depositar o CaC2O4.H2O no frasco etiquetado, que corresponde a essa turma.
Esse material será utilizado posteriormente em outros experimentos.
Questionário
a) Qual a composição aproximada de amostras de casca de ovo de galinha?
b) O que é uma calcinação?
JRM2014 88
c) Quais equações das reações que ocorrem na calcinação de cascas de ovos de galinha
e na dissolução do produto com HCl? Se os voláteis liberados foram borbulhados em
água de barita o que ocorre? Equacione.
d) Quais as condições mais adequadas para a precipitação quantitativa de Ca2+ com
(NH4)2C2O4? Explique detalhadamente.
e) Como verificar se precipitação foi quantitativa? Indique dois métodos qualitativos que
permitam certificar que a lavagem do precipitado retido no filtro foi quantitativa.
Equacione.
f) A partir da % de voláteis liberados na calcinação determine a % de Ca no material de
partida.
g) A partir dos resultados lançados numa tabela compare oseu resultado em relação ao
valor médio da turma e calcule a diferença percentual. Discuta esse resultado.
h) Proponha, pelo menos, outros três métodos quantitativos para a determinação de Ca
em amostras de casca de ovos de galinha.
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE FERRO EM AMOSTRA REAL POR PERMANGANOMETRIA
Objetivo: Determinação por permanganometria da %Fe em amostras de grampos
de aço
Procedimento Experimental (trabalho individual):
1) Você recebeu uma amostra de grampos de aço que foi pesada em balança
analítica. Transferir para um béquer de 100 mL.
2) Em uma capela, adicionar 25 mL de H2SO4 2 mol L
-1 e aquecer o sistema até
dissolução total da amostra, interrompendo o aquecimento em intervalos
regulares para evitar superaquecimento e projeção de material. (Cuidado! Nesse
processo é formada uma mistura de gases inflamáveis).
Fe0(C) + H2SO4 Fe
2+ SO4
2- + H2 + [C2H2]
3) Filtrar a solução resultante, recolhendo o filtrado diretamente em um balão
volumétrico (100 mL) aferido. Utilize pequenas porções de água destilada na
lavagem do béquer e do material retido no filtro, recolhendo essas águas de
lavagens no próprio balão (quanto mais lavar melhor). Completar o volume do
balão com água destilada até o menisco e homogeneizar.
4) Pipetar uma alíquota de 25 mL (pipeta aferida) da amostra contida no balão e
transferir para um erlenmeyer de 250 mL. Diluir com 25 mL de água destilada.
Adicionar 15 mL de H3PO4 1 mol/L (ou 1 mL do H3PO4 conc.) .
5) Preencher corretamente a bureta com solução 0,02 mol L-1 de KMnO4 (anote a
concentração com 4 algarismos significativos).
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6) Titular a solução de Fe2+ até pequeno excesso de MnO4
- (solução levemente
rósea).
Fe2+ + MnO4
- + H+ Fe3+ + Mn2+ + H2O Faça o balanceamento
pelo método do íon-eletron. Qual indicador a ser empregado? Porque deve ser
adicionado H3PO4?
7) Calcule concentração molar de Fe2+. Qual a massa de ferro contida no balão
volumétrico? Anote essa massa na lista de presença.
8) Preparar um relatório abordando aspectos sobre volumetria por óxido-redução
e entregar na próxima aula. O relatório pode ser feito em dupla ou
individualmente. Apresente o gráfico de potencial vs Volume de MnO4
- adicionado.
ORIENTAÇÕES PARA ELABORAÇÃO DE RELATÓRIO
Considerações Gerais
O trabalho científico realizado por uma pessoa ou um grupo só poderá ter utilidade
para outras pessoas, se adequadamente transmitido. A forma de transmissão mais
difundida é a da linguagem escrita, principalmente na forma de resumos, relatórios,
artigos científicos e livros, dependendo da extensão, importância e público a ser atingido.
Nos laboratórios acadêmicos e industriais são muito empregados os relatórios de
experiências realizadas.
Não existem normas rígidas da sua elaboração, mas, devido à sua provável
importância na carreira profissional do aluno, serão dadas algumas recomendações que lhe
serão úteis no progressivo aperfeiçoamento da sua técnica de redação científica.
Ao fazer um relatório, o aluno deve conhecer claramente a questão abordada pela
experiência e qual a resposta que obteve para ela. Esta formulação sintética servirá de
linha diretriz para toda a redação, impedindo que se perca em divagações sobre assuntos
colaterais ou considerações sobre detalhes sem importância.
A linguagem empregada deverá ser concisa, correta e precisa.
A redação deverá ser coerente quanto ao tempo dos verbos empregados, recomendando-
se expor os resultados das observações e experiências no passado, reservando o presente
para as generalidades ou para as referências a condições estáveis.
É conveniente recorrer a tabelas e gráficos, pois permitem concentrar grande quantidade
de informações.
Os valores numéricos deverão estar acompanhados de unidades de medida
preferencialmente pertencentes ao mesmo sistema. A unidade de medida deverá ser
incluída também no cabeçalho das tabelas e nos eixos das figuras.
Sempre que os valores numéricos forem muito grandes ou pequenos, convém
multiplicar o valor por uma potência inteira de dez para que o número fique com um ou
dois algarismos antes da vírgula, e com tantos quantos forem necessários para expressar a
precisão após a vírgula.
Após a redação do rascunho do relatório, este deverá ser examinado criticamente,
como se estivesse sendo lido por uma pessoa estranha. Verifique a clareza com que é
expressa cada idéia. Verifique se ele não pode ser escrito com o menor número de
palavras, eliminando-se adjetivos supérfluos, construções perifrásticas e repetição do
mesmo assunto em pontos diferentes do relatório.
O melhor relatório é aquele que cobre todo o assunto da maneira mais sucinta.
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A seguir, será dado um esquema tentativo para elaboração de relatórios. A existência, a
organização e o conteúdo de cada parte dependerão da experiência realizada.
01. Importante: um relatório deve ser feito de tal modo que qualquer pessoa que o
leia, possa entender o experimento realizado e suas implicações.
02. Cuidado: a falta de qualquer um dos itens no relatório significa relatório não feito,
pois o relato fica de tal forma que o item 1 deste aviso não poderá acontecer.
03. Seqüência correta do relatório:
Título do experimento
Introdução
Objetivos do experimento (o que se quer estudar, obter ou determinar com o
experimento)
Parte Experimental (material e método)
Resultados
Discussão
Conclusão
Bibliografia (se houver)
04. No item Parte Experimental devem ser listados os materiais e reagentes empregados
com a respectiva procedência. Também deve ser feita uma descrição da parte experimental,
destacando as modificações realizadas em relação ao procedimento original. Esquemas de
aparelhagens podem ser empregados para ilustração.
05. No item Resultados devem aparecer às observações feitas (mudança de cores,
formação de substâncias, liberação ou absorção de calor, etc.), dados determinados com o
experimento (volume, temperatura, etc.), gráficos e cálculos (se houver).
06. No item Discussão deve-se, obviamente, discutir os resultados e implicações do
experimento. NÃO pode ser restrito, simplesmente, ao pouco conhecimento que se tem
sobre eles e muito menos aos "achismos" (Eu acho que...). Aqui devem ser discutidos: os
porquês de tais fenômenos terem acontecido; se os resultados são os esperados ou não; se
o experimento não foi bem sucedido, o que pode ter acontecido que justifique a falta de
sucesso; etc. Ainda nesse item devem constar as respostas das questões propostas nas
fichas de laboratório, não como um questionário, mas sob a forma de um texto lógico que as
contenha.
07. O relatório termina com a Conclusão (o que você conclui - não o que constata) da
experiência. Portanto, além da bibliografia consultada, quando houver, nada mais pode ser
escrito.
08. Relatório em grupo não é a junção de partes isoladas (feitas individualmente) e
grampeadas para a entrega.
09. O relatório deve ser entregue grampeado. Não se esqueça de colocar os nomes e
números (primeira página) dos componentes do grupo.
10. Não copie, total ou parcialmente, relatórios de outros grupos. Caso este tipo de
procedimento seja percebido, os relatórios dos grupos envolvidos não serão considerados.
11. Leia com atenção as observações (e/ou pontos de interrogação indicativos de que algo
está incorreto ou incoerente) feitas na correção do relatório para não repetir os erros.
12. BIBLIOGRAFIA (efetivamente consultada na elaboração do relatório, dando as
páginas). Por exemplo, na elaboração destas recomendações:
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1.GUENTHER, W.B.,Química Quantitativa: Medições e Equilíbrio, Trad. Moscovici, R., São Paulo,
Blücher-EDUSP, 1972, p. 34-37.
2. LUFT, C.P., Trabalho Científico: Sua Estrutura e Apresentação, Porto Alegre, 1962, p. 24-46.
3. REY, L., Como Redigir Trabalhos Científicos, São Paulo, Blücher-EDUSP, 1972, p. 60-64.
OBS.: Relatório entregue fora da data estabelecida terá nota máxima 7,0 (sete).