Análise dos Cátions do Grupo IV ( Mg+2, Ba+2, Sr+2, Ca+2)_Química_UTFPR_2010
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INTRODUÇÃO
Uma das características marcantes entre os
metais alcalinos terrosos (grupo 2 da tabela periódica) é
a semelhança das propriedades químicas de seus
elementos (ATKINS; 2006). Não obstante, existem
diferenças, principalmente do primeiro elemento da
família para os demais.
Esses metais, chamados de elementos
representativos do bloco s, possuem uma grande
representatividade industrial e, também, uma grande
importância à vida.
O objetivo é a separação (e conseqüente
identificação) dos cátions do grupo IV na amostras
examinadas.
EXPERIMENTAL
Reagentes
Solução dos cátions do grupo IV
HCl 6 mol/L
HCl concentrado
NH4OH concentrado
NH4OH 6,0 mol/L
(NH4)2CO3 1,5M
HAc 6M
NaAc 3M
K2Cr2O7 0,2M
(NH4)SO4 2,5M
Oxalato de amônio 0,25M
I
Instrumental
As observações da presença dos cátions do
grupo IV foram feitas em tubos de ensaio. A separação
da parte precipitada da parte liquida foram realizadas
em uma centrifuga, em velocidade 2, com tubos para
centrifuga.
O banho-maria foi feito em um béquer de 250
mL. Na lavagem dos sólidos foi utilizada uma pipeta de
Pasteur.
Procedimento
Foram colocadas 5 gotas da solução de cátions
contendo o grupo IV em um tubo de ensaio. Em seguida
foram adicionadas 5 gotas de HCL 6M e depois
NH4OH concentrado, gota a gota, com agitação até o
meio ficar alcalino. Foi aquecido em banho-maria e
adicionou-se 15 gotas de (NH4)2CO3 1,5M. Agitou-se o
tubo para homogeneizar e aqueceu com cuidado durante
2 minutos. Após o aquecimento centrifugou-se e testou
a precipitação com mais algumas gotas de (NH4)2CO3
1,5M. Como estava completamente precipitado
separou-se a parte sobrenadante, a qual devia conter
magnésio e sua presença foi confirmada pela reação
com fosfato de sódio a qual formou um precipitado
branco cristalino. O precipitado anteriormente poderia
conter os carbonatos de cálcio, bário e estrôncio, então
ele foi lavado com água quente centrifugado e seu
sobrenadante desprezado. Ao precipitado que se formou
foi adicionado HAc 6M, gota a gota até a completa
dissolução e em seguida juntou-se 5 gotas de NaAc 3M
e 10 gotas de K2Cr2O7 0,2M e agitou-se a solução,
aqueceu-se em banho-maria, centrifugou-se e o líquido
______________________________________________________________________________ Análise dos Cátions do Grupo IV ( Mg
+2, Ba
+2, Sr
+2, Ca
+2)
Guilherme Lemos Kosteczka, João Marcos Lenhardt Silva, Luis Gustavo de Lima Bueno
DAQBI - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Curitiba - PR Prof. Alessandro Feitosa Machado - Química Analítica
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sobrenadante foi transferido para outro tubo de ensaio. O
precipitado amarelo confirmou a presença de bário. Ao
sobrenadante desse tubo foram adicionadas 3 gotas de
NH4OH 6M, 10 gotas de (NH4)SO4 2,5M e agitou-se e
aqueceu-se até a ebulição. Em seguida foi precipitado e
testou-se se a precipitação foi completa. O precipitado
branco indica a presença de estrôncio e o líquido devia
conter cálcio. Separou-se o precipitado da parte
sobrenadante e a essa foi adicionada 3 gotas de oxalato
de amônio 0,25M, agitou-se e deixou em repouso por
cerca de 2 minutos. A formação de um precipitado
branco indicou a presença de cálcio.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Resultados Obtidos
Após a adição de fosfato de sódio ao primeiro
sobrenadante obtido, formou-se um precipitado branco
cristalino, o que indicou que na solução de cátions havia
magnésio.
Um precipitado amarelo foi obtido, assim
confirmou-se que a solução apresentava, pelo menos,
traços de bário.
Sobre os dois últimos precipitados, o primeiro
formou precipitado branco após a adição de hidróxido de
amônio e sulfato de amônio, depois do aquecimento e
centrifugação. O precipitado branco indicou a presença
de estrôncio.
O último sobrenadante formou também um
precipitado branco, assim afirmou-se que a solução de
cátions também possuía cátions Ca+2
.
Reações Ocorridas
No inicio, adicionaram-se HCl e NH4OH para
formar um sal de amônio, o qual impede a precipitação
do Mg.
Adicionou-se carbonato de amônio para deixar
a solução levemente alcalina, pois ocorre hidrólise do
íon carbonato.
CO3-2
+ H2O HCO3- + OH
-
Outra função do carbonato de amônio era
realizar a precipitação dos cátions do grupo IV, pela
formação de carbonatos de bário, estrôncio e cálcio,
menos do magnésio, assim separou-se este.
CO3-2
+ Ba+2
BaCO3(s)
CO3-2
+ Ca+2
CaCO3(s)
CO3-2
+ Sr+2
SrCO3(s)
A adição de fosfato de sódio na solução que
continha íons amônio gerou fosfato de sódio e amônio,
que era um precipitado branco cristalino.
Mg+2
+ NH4+ + PO4
-2 Mg(NH4)PO4(s)
Colocou-se ácido acético no sobrenadante, pois
o cromato de bário formado na reação com o íon
cromato era insolúvel em ácido acético diluído, e
apresentava cor amarela.
Ba+2
+ CrO4-2
BaCrO4(s)
O cátion Sr+2
era solúvel em solução de amônia,
porém quando se adicionou sulfato de amônio o íon
SO4-2
reagiu com o estrôncio e formou um precipitado
branco, o sulfato de estrôncio, SrSO4.
Sr+2
+ SO4-2
SrSO4(s)
A adição de oxalato de amônio no último
sobrenadante diluiu este, por isso a precipitação do
oxalato de cálcio, branco, ocorreu mais lentamente.
Ca+2
+ (COO)2-2
Ca(COO)2(s)
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CONCLUSÃO
Com esta prática pode se concluir uma infinidade
de aspectos relevantes a respeito dos cátions do Grupo
IV, (metais alcalinos terrosos).
Experimentalmente, foi possível analisar e
comprovar aspectos e características descritas no acervo
bibliográfico, utilizado para a execução deste relatório.
Por meio de comparação, os aspectos observados na
prática concordam com os aspectos descritos por outros
autores.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
VOGEL, Arthur I. Química analítica
qualitativa. 5ª Edição. São Paulo: Mestre Jou, 1981.
Sites relacionados
<http://wwwp.fc.unesp.br/~galhiane/cations_d
o_grupo_ii.htm> acesso em 03/10/09