Identificação dos cátions Cu2+ e Bi3+

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Identificação dos cátions Cu2+ e Bi3+

  1. 1. APS de Química Analítica Gabriel Bortoleti Gabriela Begalli Giovani Helmann Gustavo Cavalcanti Julie Fernandes Identificação dos cátions Cu2+ e Bi3+ Toledo, 2014
  2. 2. 1. Introdução Esta apresentação irá apresentar os métodos utilizados para verificação e descoberta de um dos elementos contidos em uma solução problema, que poderia ser de cobre (Cu) ou de Bismuto (Bi). Será realizado uma rápida apresentação dos elementos do grupo :
  3. 3. Cobre (Cu) - O cobre é um elemento químico de símbolo Cu (do latim cuprum); - Tem número atômico 29 (29 prótons e 29 elétrons) e de massa atómica 63,6 uma. - À temperatura ambiente, o cobre encontra-se no estado sólido. Bismuto (Bi) - O bismuto é um elemento químico pouco abundante e caro, pertencente à família 5A, com número atômico 83; - Encontrando-se em temperatura ambiente na forma solida, sendo pesado e quebradiço, de cor branca. - Entre os metais pesados é o menos tóxico, mas ele e seus sais podem causar danos moderados ao fígado.
  4. 4. Antimônio (Sb) - É um semimetal encontrado no estado sólido à temperatura ambiente; - Possui cor branca-azulada em sua forma estável; - Pode ser obtido pela reação: Sb2S3 + 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS Estanho (Sn) - É um metal, que é sólido nas condições ambientais; - Possui cor branca-prateada, maleável, pouco dúctil e altamente cristalino; - Pode ser obtido pela reação: SnO2 + 2 C ⇒ Sn + 2 CO
  5. 5. Mercúrio (Hg) - É um metal, líquido à temperatura ambiente - Possui cor prateada, é um bom condutor de eletricidade e estabelece liga metálica facilmente com muitos outros metais como o ouro ou a prata produzindo amálgamas. - Pode ser obtido nas reações: (1) HgS + O2 → HgO + SO (2) HgO + C → Hg + CO Chumbo (Pb) - É um metal, sólido à temperatura ambiente. - Possui cor acinzentada, é macio e muito maleável. - Pode ser obtido nas reações: 1)2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2
  6. 6. Cádmio (Cd) - É um metal branco azulado, dúctil e maleável. - Tem número atômico 48 e massa igual a 112,4 u. À temperatura ambiente, encontra-se no estado sólido. - A toxicidade que apresenta é similar à do mercúrio; possivelmente se liga a resíduos de cisteína. Seu estado de oxidação mais comum é o +2. Arsênio (As) - Tem número atômico 33 e massa 75 u. - Este apresenta três estados alotrópicos: cinza ou metálico, amarelo e negro. O arsênio cinza metálico (forma α) é a forma mais estável nas condições normais e tem estrutura romboédrica; é um bom condutor de calor, porém um péssimo condutor elétrico.
  7. 7. Análise de Cátions “ A importância da análise de cátions é a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem uma substância. Quando dispomos de uma amostra desconhecida, a primeira exigência é, geralmente, determinar quais substâncias que nela estão presentes. A resolução disso esta no domínio da Análise química qualitativa.” ( Teixeira, 2010)
  8. 8. Grupo de cátions Para fins de análise qualitativa, os cátions são classificados tomando-se por base sua peculiaridade a determinados reagentes. A classificação baseia-se no modo como os cátions reagem pela formação ou não de precipitados. Os cátions são divididos em 5 grupos, no caso os utilizados neste experimento pertencem ao grupo 2. Conhecido como grupo do cobre-arsênio que tem como reativo o H2S em meio a HCl diluído, é formado pelos íons desse grupo, um precipitado preto.
  9. 9. 2. Objetivo Utilizar uma rota analítica para identificação dos cátions Cu2+ e Bi3+ como Atividade Prática Supervisionada da matéria de Química Analítica I que é ministrada pela professora Solange Cottica.
  10. 10. 3. Materiais - 6 tubos de ensaio; - Estante para tubos de ensaio; - Bico de Bunsen e fósforo; - Papel toalha; - Papel indicador; - Fio de platina; - Prego; - Conta-gotas.
  11. 11. 4. Reagentes - Água destilada - Ácido acético; - Soluções aquosas de: - CuSO4 0,25 mol/L; - K4[Fe(CN)6] 0,2 mol/L - NH4OH 6,0 mol/L - HCl 6,0 mol/L - NaOH 1,0 mol/L - H2O2 concentrado - KI 0,5 mol/L - Solução desconhecida
  12. 12. 5. Procedimento e Resultados 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.1 Reação com NH4OH Adicionou-se em um tubo de ensaio, 1 ml da solução desconhecida através de uma pipeta e 4 gotas de NH4OH 6 mol/L até a formação de precipitado branco. O precipitado deve ser insolúvel em excesso de reagente.
  13. 13. 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.1 Reação com NH4OH 5. Procedimento e Resultados A solução resultou uma cor azul escuro; Com excesso de reagente solubilizava o precipitado. Bi3+ + 2 NH4OH ⇔ Bi(NH4) + 2 H2O
  14. 14. 5. Procedimento e Resultados 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.2 Reação com NaOH Adicionou-se em um tubo de ensaio, 01 ml da solução desconhecida através de uma pipeta e 4 gotas de NaOH 01 mol/L. Observou se ocorreu a formação de precipitado branco de hidróxido de bismuto. Adicionou-se gotas de HCl 6,0 mol/L e verificou se houve solubilização.
  15. 15. 5. Procedimento e Resultados Não obteve um precipitado branco; Solubilizou completamente após a adição do HCl. 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.2 Reação com NaOH Bi3+ + 3 OH- ⇔ Bi(OH)3
  16. 16. 5. Procedimento e Resultados 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.3 Reação com KI Adicionou-se em um tubo de ensaio, 01 ml da solução desconhecida através de uma pipeta e gotas de KI 0,5 mol/L até a formação de precipitado preto de iodeto de bismuto.
  17. 17. 5. Procedimento e Resultados Não obteve a formação de precipitado preto de iodeto de bismuto. 5.1 Identificação do Bi3+ 5.1.3 Reação com KI Bi3+ + 2 KI ⇔ 2 BiI3
  18. 18. 5. Procedimento e Resultados 5.2 Identificação do Cu2+ 5.2.1 Reação com K4[Fe(CN)6] Adicionou-se em um tubo de ensaio, 1 ml da solução problema e gotas de ácido acético até o meio se tornar ácido. Em seguida, adicionou-se gotas de K4[Fe(CN)6] 0,2 mol/L e observou-se a formação de precipitado castanho avermelhado de ferrocianeto de cobre.
  19. 19. Cu2+ + K4[Fe(CN)6] ⇔ [CuFe(CN)6]
  20. 20. 5. Procedimento e Resultados 5.2 Identificação do Cu2+ 5.2.2 Reação com NH4OH Adicionou-se em um tudo de ensaio, 1 ml da solução problema com gotas de NH4OH 6,0 mol/L até a formação de precipitado azul. Com excesso de NH4OH solubilizou-se o precipitado pela formação de um complexo de cor azul intensa de cobre e amônia.
  21. 21. Cu2+ + 2 NH4OH ⇌ [Cu(NH3)4]
  22. 22. 5. Procedimento e Resultados 5.2 Identificação do Cu2+ 5.2.3 Prova de chama Limpou-se o fio de platina, aquecendo-o na chama e em seguida mergulhando-o em HCl 6,0 mol/L. Repetiu-se este procedimento até a cor da chama não mais apresentar alteração. Molhou-se o fio de platina em HCl, em seguida mergulhou-o no sal de CuSO4 e levou-o à chama. Coloração verde esmeralda identificou a presença de cobre.
  23. 23. Esquema de reações que ocorrem na chama.
  24. 24. 5. Procedimento e Resultados 5.2 Identificação do Cu2+ 5.2.4 Teste de oxidação-redução Imergiu-se na solução problema, um prego. A formação de precipitado vermelho na superfície do metal indicou a presença de cobre.
  25. 25. Fe ⇌ Fe2+ + 2e- (Oxidação) Cu2+ + 2e- ⇌ Cu (Redução) Global: Fe(s) + Cu2+(aq) ⇌ Fe2+(aq) + Cu(s)
  26. 26. 6. Conclusão Após todas as análises, pode-se concluir que a solução em questão possuía o cátion Cu2+.
  27. 27. Obrigado pela atenção!

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