Analise de Cations do Grupo II - Relatorio Quimica Analitica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ UESPI CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS CCN CURSO LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA DISCIPLINA QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA PROFESSOR GIANCARLO DA SILVA SOUSA ANÁLISE DE CÁTIONS DO GRUPO II Mg2 Ca2 Ba2 Sr2 Cristiane Maria Sousa de Vasconcelos Francisco Paulino da Silva Gabriela Lima de Andrade Ferreira Jaqueline Costa Silva Johnny Lázaro Menezes Cruz Letícia Lorrayne Cardoso Moura Renato Pereira de Sousa Ronielson Brito Damasceno TERESINAPI AGOSTO DE 2022 RESUMO 1 INTRODUCÃO Atualmente assim como o teste da chama existem vários outros técnicas para separar e identificar uma espécie química existente em um composto muitas vezes a identificação dessas espécies são realizadas através de reações químicas podendo existir separação quando houver uma distinção da quantidade de substância para realizar uma reação analítica EEEP 2012 A química analítica é uma área que abrange vários conhecimentos que tem como finalidade desenvolver e aperfeiçoar métodos de análise de compostos químicos se utilizando de mecanismos como a análise que pode ser encontrado em um teste da chama que consiste em elevar a temperatura das substâncias em análise afim da visualização do seu espectro GRACETTO et al 2006 Nesse trabalho a reação química apresenta uma fundamentação a fim de identificação dos compostos que fornece evidências como mudança de coloração liberação de odor que induz a identificação das espécies químicas LISBOA 2010 Os elementos magnésio cálcio estrôncio e bário pertencem ao grupo II da Tabela Periódica apresentando configurações eletrônicas similares Disto decorre a semelhança de suas propriedades O magnésio é o metal que apresenta propriedade mais diferenciada do restante do grupo devido ao seu pequeno tamanho e por esta razão às vezes não é classificado junto com esses elementos no processo de separação analítica BACCAN et al 1985 Diante dessas informações a presente prática experimental tem como fundamental necessidade a identificação dos cátions do grupo II Mg2 Ba2 Ca2 e Sr2 que possuem as características semelhantes como por exemplo as propriedades metálicas dois elétrons na cada de valência o que justifica o íon X2 são metais de baixa dureza capacidade de riscar outros metais e etc através de reações químicas que tenham o objetivo de identificar os componentes existente nos compostos analisados 2 OBJETIVOS 21 OBJETIVO GERAL Analisar as reações dos cátions do Grupo II Mg 2 Ba2Ca 2Sr2por via úmida e via seca 22 OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar as cores características emitidas pela chama dos sais Observar as características físicas dos produtos formados nas reações Produzir reações que gerem evidências experimentais para a identificação dos cátions em estudo 3 PARTE EXPERIMENTAL 31 Materiais e reagentes Adaptador de tubos de ensaio Algodão Bastão de vidro Béquer de 250 ml Béquer de vidro Bico de Bunsen Conta gotas Chapa aquecedora Estante para tubos de ensaio Espátula Tubos de Ensaio Vidro de relógio Ácido acético 6 molL Dicromato de potássio 05 molL Nitratos de Mg2 Ba2 Ca2 02 molL Nitrato de Sr2 04 molL Sais de Bário Cálcio e estrôncio Sais de amônia NH4 Solução de NH4Cl 02 molL Solução de NH4OH a 15 molL Solução de Carbonato de amônio 15 molL Solução Cloreto de amônio a 6 molL Solução de oxalato de amônio a 025 molL Solução acetato de sódio 6 molL Solução concentrada de HCl 6 molL Solução de NaOH 4 molL Solução de sulfato de amônio 25 molL 32 PROCEDIMENTOS Para os experimentos de análise de cátions do grupo II Mg2 Ba2 Ca2 Sr2 foram realizados os seguintes procedimentos A Teste de chama Colocouse uma pequena porção de cada sal Bário Cálcio e Estrôncio em vidros de relógio diferentes Posteriormente molhouse o algodão em HCl concentrado e em seguida nos sais Por fim levouse separadamente cada sal à chama oxidante do bico de Bunsen e observouse as colorações formadas B Reação com base forte Adicionouse em um tubo de ensaio 5 gotas de MgNO3 02 molL e sequencialmente 04 gotas de NaOH 4 molL Observouse até o meio ficar alcalino com formação de um precipitado branco gelatinoso Posteriormente adicionouse sais de amônio ocorrendo a dissolução do precipitado com 9 gotas C Reação com Hidróxido de Amônio Adicionouse em um tubo de ensaio 5 gotas de MgNO32 02 molL 5 gotas de NH4Cl 02 molL e 10 gotas de NH4OH até o meio ficar alcalino no qual não houve formação de precipitado Repetiuse o processo com 3 gotas de HCl 6 molL no lugar do NH4Cl 02 molL observouse que também não houve formação de precipitado D Reação com Carbonato de amônio Em 4 tubos de ensaio separados adicionouse 5 gotas de solução 02 molL dos nitratos de cada cátion do grupo II Mg2Ba2 Ca2 e Sr2 e 3 gotas de Carbonato de amônio 15 molL no qual formouse precipitados apenas com Sr2 e Ca2Em seguida aqueceuse todos sem deixálos ferver após o aquecimento houve formação de precipitado com o Mg2 sem alterar os demais não sendo utilizada a centrifuga pois não possui disponível no ambiente de laboratório da graduaçãoObservouse e anotouse os resultados obtidos E Reação com Oxalato de amônio Em tubos de ensaio separados adicionouse 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético à 6 molL e 6 gotas de oxalato de amônio 025 molL Aqueceuos e observouse a formação ou não de precipitado F Reação com Dicromato de Potássio Adicionouse em tubos de ensaio separadamente 5 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 3 gotas de ácido acético 6 molL 3 gotas de acetato de sódio 6 molL e 2 gotas de Dicromato de Potássio 05 molL Observouse e anotouse os resultados G Reação com Sulfato de Amônio Adicionouse separadamente em tubos de ensaio 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético 6 molL e 6 gotas de sulfato de amônio à 25 molL Em banhomaria aqueceuo observouse e anotouse o resultado obtido 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO a Teste da chama Após o contato dos sais com o bico de Bunsen foi observado uma mudança de cor na chama como apresentado na tabela 1 Tabela 1 Coloração dos sais póscontato com a chama Sais Bário Cálcio Estrôncio Coloração da chama Verde amarelada Vermelho alaranjado Vermelhosangue Quando aquecemos o sal o elétron absorve energia e salta para um nível mais externo de maior energia Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e que está em um estado excitado Porém esse estado é instável e logo ele retorna para a sua órbita anterior mas quando o elétron salta de um nível até outro que seja mais próximo do núcleo ele libera energia Essa liberação ocorre na forma de luz visível Como os átomos de cada elemento possuem órbitas com níveis de energia diferentes a luz liberada em cada caso será em um comprimento de onda também diferente o que corresponde a cada cor b Reação com base forte A mistura de MgNO32 com NaOH gerou um PH muito alcalino devido a presença da base forte e comprovado pela verificação visual utilizando as fitas de PH abaixo segue a reação descrita MgNO32 2NaOH MgOH2 2NaNO3 O produto formado foi um precipitado gelatinoso de coloração branca que corresponde ao hidróxido de magnésio Para promover a dissolução do precipitado formado foi necessária a adição do cloreto de amônia MgOH2 s 2 NH4Cl aq MgCl2 aq 2 NH3 aq 2 H2O l A adição de sais de amônio resulta num deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação da amônia não dissociada Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de íons OH Quando a concentração de íons OH for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do MgOH2 não for mais atingido deve haver dissolução completa do precipitado c Reação com hidróxido de amônio A reação dos íons magnésio com uma base fraca também forma um precipitado gelatinoso de hidróxido de magnésio Contudo a adição de sais de amônio resulta num deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação da amônia não dissociada 7MgNO32 6NH4Cl 10NH4OH 3Cl2 15NH4NO3 7MgOH2 Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de íons OH Quando a concentração de íons OH for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do MgOH2 não for mais atingido deve haver dissolução completa do precipitado d Reação com carbonato de amônia Soluções contendo íons de Ca2 Mg2 Sr2 ou Ba2 quando tratados com solução de carbonato de amônio dão origem a formação de precipitados brancos Quando esses precipitados são aquecidos se tornam gradativamente cristalinos Abaixo são apresentadas as reações para esses íons Reação I MgNO32 NH42CO3 MgCO3 2NH4NO3 Reação II BaNO32 NH42CO3 BaCO3 2NH4NO3 Reação III CaNO32 NH42CO3 CaCO3 2NH4NO3 Reação IV SrNO32 NH42CO3 SrCO3 2NH4NO3 Uma parte dos precipitados foram tratados com gotas de cloreto de amônio 6 molL permanecendo os mesmos inalterados Mas a outra parte destes precipitados foi tratada com algumas gotas de ácido acético 6 molL os mesmos se dissolveram Para melhor esclarecimento considere os equilíbrios MCO3S M2 CO3 2 1 CO3 2 H HCO3 2 HCO3 H H2CO3 H2O CO2 3 Na presença de ácido acético HAc os equilíbrios 1 2 e 3 são deslocados para a direita dissolvendo o precipitado Na presença de íons amônio há uma diminuição da concentração de CO3 2 mas que ainda é suficiente para atingir o produto da solubilidade destes carbonatos Kps da ordem de 109 Entretanto esta concentração de CO3 2 não é suficiente para atingir o produto de solubilidade do MgCO3 que por esta razão é solúvel em solução de NH4Cl CO3 2 NH4 HCO3 e Reação com oxalato de amônia Soluções neutras de oxalato de amônio formaram precipitados com os íons dos metais alcalinos terrosos M2 Ca2 Sr2 e Ba2 O precipitado formado á frio é finamente dividido e difícil de centrifugar e decantar Entretanto á quente formase cristais grandes Os oxalatos dissolvemse em soluções de ácidos fortes devido à formação dos íons HC2O4 como mostrada abaixo MC2O4 S M2 C2O4 2 C2O4 2 H HC2O4 Com a adição do ácido acético não foi suficiente para deslocar o equilíbrio e dissolver os precipitados A solubilidade dos oxalatos aumenta na ordem Ca2 Sr2 e Ba2 f Reação de com dicromato de potássio Os íons bário formaram com o cromato um precipitado amarelo de cromato de bário BaCrO4 neste meio Porém este precipitado amarelo formado é solúvel em ácidos fortes Os íons Sr2 e Ca2 não precipitam nas condições em que foi feita a reação Em soluções neutras a reação de precipitação do íon bário como dicromato não é completa porque um ácido forte é formado como resultado da própria reação de precipitação como pode ser vista na equação abaixo Cr2O7 2 2Ba2 H2O 2BaCrO4 2H Contudo a precipitação do BaCrO4 pode ser realizada ao adicionar acetato de sódio à solução que reagirá com os íons H resultando na reação de precipitação no sentido de formação do ácido acético mantendo a concentração de H baixa Os íons cálcio e estrôncio não formam precipitados com os íons cromatos nestas condições g Reação com sulfato de amônia No caso de Ba2 e Sr2 deverá haver a formação de precipitados brancos enquanto que Ca2 não deverá precipitar neste meio A reação de formação do precipitado é mostrada abaixo M2 SO4 2 MSO4 S 5 CONCLUSÃO 6 REFERÊNCIAS BACCAN N A ANDRADE J C COUTINHO O S BARONE J S Química analítica quantitativa São Paulo SP Brazil 5ed 1985 EEEP Governo do Estado do Ceará Química Analítica Qualitativa e Quantitativa Seduc 2012 Disponível em httpswwwseduccegovbrwpcontentuploadssites37201206quimicaanaliticaq ualitativaequantitativa Müller Regina C Sarkis Química Analítica Experimental Profª Regina Celi Sarkis MüllerProfª Kellydas GraçasFernandes Dantas 82f Belém 2010 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ UESPI CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA CCN COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA DISCIPLINA Analítica Qualitativa I Prof Dr Manoel Gabriel Prática Análise de Cátiones do Grupo II Mg2 Ba2 Ca2 e Sr2 Reações de Identificação 1 Teste da Chama Coloque uma pequena porção de cada sal bário cálcio e estrôncio em vidros de relógio diferentes Molhe o fio de níquelcromo em HCl concentrado e em seguida no sal Leve à chama oxidante do bico de Bunsen observe a coloração e anote 2 Reação com Base Forte Adicione em um tubo de ensaio 5 gotas de MgNO3 02 molL e gotas de NaOH 4 molL até o meio ficar alcalino Observe a formação de um ppt branco gelatinoso Adicione gotas de sais de amônio até observar a dissolução do ppt 3 Reação com Hidróxido de Amônio Em um tubo de ensaio coloque 5 gotas de MgNO32 02 molL 5 gotas de NH4Cl 02 molL e gotas de NH4OH até o meio ficar alcalino Observe que neste caso não formará o ppt Repita o processo usando 3 gotas de HCl 6 molL no lugar do cloreto de amônio Aqui também não haverá formação de ppt 4 Reação com Carbonato de Amônio Coloque em tubos de ensaio separados e marcados 5 gotas dos nitratos 02 molL de cada cátion do grupo II Mg2 Ba2 Ca2 e Sr2 e 3 gotas de carbonato de amônio 15 molL Aquecer sem deixar ferver Centrifugar o ppt e desprezar o sobrenadante Dividir o ppt em duas partes Anote os cátions de cada tubo Para cada cátion trate uma parte do ppt com ácido acético 6 molL e a outra parte com cloreto de amônio 6 molL Observe e anote os casos em que há dissolução do ppt 5 Reação com Oxalato de Amônio Em tubos de ensaio separados adicione 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético 6 molL e 6 gotas de oxalato de amônio 025 molL Aqueça e observe os casos em que há formação de ppt 6 Reação com Dicromato de Potássio Adicionar em tubos de ensaio separados 5 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 3 gotas de ácido acético 6 molL 3 gotas de acetato de sódio 6 molL e 2 gotas de dicromato de potássio 05 molL Observe os casos em que há formação de ppt 7 Reação com Sulfato de Amônio 3a Adicionar em tubos de ensaio separados 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético 6 molL e 6 gotas de sulfato de amônio 25 molL Aquecer em banhoMaria e observe os casos em que há formação de ppt 3b Adicionar em tubos de ensaio separados 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II gotas de NH4OH 6 molL até o meio ficar básico e 6 gotas de sulfato de amônio 25 molL Aquecer em banhoMaria e observe os casos em que há formação de ppt UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ UESPI CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS CCN CURSO LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA DISCIPLINA QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA PROFESSOR GIANCARLO DA SILVA SOUSA ANÁLISE DE CÁTIONS DO GRUPO II Mg2 Ca2 Ba2 Sr2 Cristiane Maria Sousa de Vasconcelos Francisco Paulino da Silva Gabriela Lima de Andrade Ferreira Jaqueline Costa Silva Johnny Lázaro Menezes Cruz Letícia Lorrayne Cardoso Moura Renato Pereira de Sousa Ronielson Brito Damasceno TERESINAPI AGOSTO DE 2022 RESUMO A química analítica é uma área dedicada ao desenvolvimento e aprimoramento de métodos de análise de compostos químicos como o teste da chama onde a identificação das espécies químicas ocorre pela observação das cores emitidas pela chama ao aquecer as substâncias No contexto da análise dos cátions do grupo II magnésio cálcio estrôncio e bário a identificação desses elementos é fundamental apesar de possuírem configurações eletrônicas semelhantes No entanto o magnésio se destaca devido ao seu tamanho reduzido Além do teste da chama são realizadas outras reações químicas para identificar esses cátions como a formação de precipitados gelatinosos de hidróxido de magnésio e a utilização de reagentes como hidróxido de amônio carbonato de amônia e oxalato de amônia que resultam em precipitados característicos para cada cátion metálico A reação com dicromato de potássio permite a precipitação do íon bário como cromato de bário diferenciandoo dos íons cálcio e estrôncio Essas técnicas analíticas são essenciais para a identificação e separação precisa dos cátions do grupo II proporcionando uma análise confiável de compostos químicos Palavras chaves teste de chama identificação de elementos precipitados separação 1 INTRODUCÃO Atualmente assim como o teste da chama existem vários outros técnicas para separar e identificar uma espécie química existente em um composto muitas vezes a identificação dessas espécies são realizadas através de reações químicas podendo existir separação quando houver uma distinção da quantidade de substância para realizar uma reação analítica EEEP 2012 A química analítica é uma área que abrange vários conhecimentos que tem como finalidade desenvolver e aperfeiçoar métodos de análise de compostos químicos se utilizando de mecanismos como a análise que pode ser encontrado em um teste da chama que consiste em elevar a temperatura das substâncias em análise afim da visualização do seu espectro GRACETTO et al 2006 Nesse trabalho a reação química apresenta uma fundamentação a fim de identificação dos compostos que fornece evidências como mudança de coloração liberação de odor que induz a identificação das espécies químicas LISBOA 2010 Os elementos magnésio cálcio estrôncio e bário pertencem ao grupo II da Tabela Periódica apresentando configurações eletrônicas similares Disto decorre a semelhança de suas propriedades O magnésio é o metal que apresenta propriedade mais diferenciada do restante do grupo devido ao seu pequeno tamanho e por esta razão às vezes não é classificado junto com esses elementos no processo de separação analítica BACCAN et al 1985 Diante dessas informações a presente prática experimental tem como fundamental necessidade a identificação dos cátions do grupo II Mg2 Ba2 Ca2 e Sr2 que possuem as características semelhantes como por exemplo as propriedades metálicas dois elétrons na cada de valência o que justifica o íon X2 são metais de baixa dureza capacidade de riscar outros metais e etc através de reações químicas que tenham o objetivo de identificar os componentes existente nos compostos analisados 2 OBJETIVOS 21 OBJETIVO GERAL Analisar as reações dos cátions do Grupo II Mg 2 Ba2Ca 2Sr2por via úmida e via seca 22 OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar as cores características emitidas pela chama dos sais Observar as características físicas dos produtos formados nas reações Produzir reações que gerem evidências experimentais para a identificação dos cátions em estudo 3 PARTE EXPERIMENTAL 31 Materiais e reagentes Adaptador de tubos de ensaio Algodão Bastão de vidro Béquer de 250 ml Béquer de vidro Bico de Bunsen Conta gotas Chapa aquecedora Estante para tubos de ensaio Espátula Tubos de Ensaio Vidro de relógio Ácido acético 6 molL Dicromato de potássio 05 molL Nitratos de Mg2 Ba2 Ca2 02 molL Nitrato de Sr2 04 molL Sais de Bário Cálcio e estrôncio Sais de amônia NH4 Solução de NH4Cl 02 molL Solução de NH4OH a 15 molL Solução de Carbonato de amônio 15 molL Solução Cloreto de amônio a 6 molL Solução de oxalato de amônio a 025 molL Solução acetato de sódio 6 molL Solução concentrada de HCl 6 molL Solução de NaOH 4 molL Solução de sulfato de amônio 25 molL 32 PROCEDIMENTOS Para os experimentos de análise de cátions do grupo II Mg2 Ba2 Ca2 Sr2 foram realizados os seguintes procedimentos A Teste de chama Colocouse uma pequena porção de cada sal Bário Cálcio e Estrôncio em vidros de relógio diferentes Posteriormente molhouse o algodão em HCl concentrado e em seguida nos sais Por fim levouse separadamente cada sal à chama oxidante do bico de Bunsen e observouse as colorações formadas B Reação com base forte Adicionouse em um tubo de ensaio 5 gotas de MgNO3 02 molL e sequencialmente 04 gotas de NaOH 4 molL Observouse até o meio ficar alcalino com formação de um precipitado branco gelatinoso Posteriormente adicionouse sais de amônio ocorrendo a dissolução do precipitado com 9 gotas C Reação com Hidróxido de Amônio Adicionouse em um tubo de ensaio 5 gotas de MgNO32 02 molL 5 gotas de NH4Cl 02 molL e 10 gotas de NH4OH até o meio ficar alcalino no qual não houve formação de precipitado Repetiuse o processo com 3 gotas de HCl 6 molL no lugar do NH4Cl 02 molL observouse que também não houve formação de precipitado D Reação com Carbonato de amônio Em 4 tubos de ensaio separados adicionouse 5 gotas de solução 02 molL dos nitratos de cada cátion do grupo II Mg2Ba2 Ca2 e Sr2 e 3 gotas de Carbonato de amônio 15 molL no qual formouse precipitados apenas com Sr2 e Ca2Em seguida aqueceuse todos sem deixálos ferver após o aquecimento houve formação de precipitado com o Mg2 sem alterar os demais não sendo utilizada a centrifuga pois não possui disponível no ambiente de laboratório da graduaçãoObservouse e anotouse os resultados obtidos E Reação com Oxalato de amônio Em tubos de ensaio separados adicionouse 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético à 6 molL e 6 gotas de oxalato de amônio 025 molL Aqueceuos e observouse a formação ou não de precipitado F Reação com Dicromato de Potássio Adicionouse em tubos de ensaio separadamente 5 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 3 gotas de ácido acético 6 molL 3 gotas de acetato de sódio 6 molL e 2 gotas de Dicromato de Potássio 05 molL Observouse e anotouse os resultados G Reação com Sulfato de Amônio Adicionouse separadamente em tubos de ensaio 3 gotas de nitratos 02 molL dos cátions Ba2 Ca2 e Sr2 do grupo II 5 gotas de ácido acético 6 molL e 6 gotas de sulfato de amônio à 25 molL Em banhomaria aqueceuo observouse e anotouse o resultado obtido 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO a Teste da chama Após o contato dos sais com o bico de Bunsen foi observado uma mudança de cor na chama como apresentado na tabela 1 Tabela 1 Coloração dos sais póscontato com a chama Sais Bário Cálcio Estrôncio Coloração da chama Verde amarelada Vermelho alaranjado Vermelhosangue Quando aquecemos o sal o elétron absorve energia e salta para um nível mais externo de maior energia Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e que está em um estado excitado Porém esse estado é instável e logo ele retorna para a sua órbita anterior mas quando o elétron salta de um nível até outro que seja mais próximo do núcleo ele libera energia Essa liberação ocorre na forma de luz visível Como os átomos de cada elemento possuem órbitas com níveis de energia diferentes a luz liberada em cada caso será em um comprimento de onda também diferente o que corresponde a cada cor b Reação com base forte A mistura de MgNO32 com NaOH gerou um PH muito alcalino devido a presença da base forte e comprovado pela verificação visual utilizando as fitas de PH abaixo segue a reação descrita MgNO32 2NaOH MgOH2 2NaNO3 O produto formado foi um precipitado gelatinoso de coloração branca que corresponde ao hidróxido de magnésio Para promover a dissolução do precipitado formado foi necessária a adição do cloreto de amônia MgOH2 s 2 NH4Cl aq MgCl2 aq 2 NH3 aq 2 H2O l A adição de sais de amônio resulta num deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação da amônia não dissociada Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de íons OH Quando a concentração de íons OH for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do MgOH2 não for mais atingido deve haver dissolução completa do precipitado c Reação com hidróxido de amônio A reação dos íons magnésio com uma base fraca também forma um precipitado gelatinoso de hidróxido de magnésio Contudo a adição de sais de amônio resulta num deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido da formação da amônia não dissociada 7MgNO32 6NH4Cl 10NH4OH 3Cl2 15NH4NO3 7MgOH2 Este deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de íons OH Quando a concentração de íons OH for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do MgOH2 não for mais atingido deve haver dissolução completa do precipitado d Reação com carbonato de amônia Soluções contendo íons de Ca2 Mg2 Sr2 ou Ba2 quando tratados com solução de carbonato de amônio dão origem a formação de precipitados brancos Quando esses precipitados são aquecidos se tornam gradativamente cristalinos Abaixo são apresentadas as reações para esses íons Reação I MgNO32 NH42CO3 MgCO3 2NH4NO3 Reação II BaNO32 NH42CO3 BaCO3 2NH4NO3 Reação III CaNO32 NH42CO3 CaCO3 2NH4NO3 Reação IV SrNO32 NH42CO3 SrCO3 2NH4NO3 Uma parte dos precipitados foram tratados com gotas de cloreto de amônio 6 molL permanecendo os mesmos inalterados Mas a outra parte destes precipitados foi tratada com algumas gotas de ácido acético 6 molL os mesmos se dissolveram Para melhor esclarecimento considere os equilíbrios MCO3S M2 CO3 2 1 CO3 2 H HCO3 2 HCO3 H H2CO3 H2O CO2 3 Na presença de ácido acético HAc os equilíbrios 1 2 e 3 são deslocados para a direita dissolvendo o precipitado Na presença de íons amônio há uma diminuição da concentração de CO3 2 mas que ainda é suficiente para atingir o produto da solubilidade destes carbonatos Kps da ordem de 109 Entretanto esta concentração de CO3 2 não é suficiente para atingir o produto de solubilidade do MgCO3 que por esta razão é solúvel em solução de NH4Cl CO3 2 NH4 HCO3 e Reação com oxalato de amônia Soluções neutras de oxalato de amônio formaram precipitados com os íons dos metais alcalinos terrosos M2 Ca2 Sr2 e Ba2 O precipitado formado á frio é finamente dividido e difícil de centrifugar e decantar Entretanto á quente formase cristais grandes Os oxalatos dissolvemse em soluções de ácidos fortes devido à formação dos íons HC2O4 como mostrada abaixo MC2O4 S M2 C2O4 2 C2O4 2 H HC2O4 Com a adição do ácido acético não foi suficiente para deslocar o equilíbrio e dissolver os precipitados A solubilidade dos oxalatos aumenta na ordem Ca2 Sr2 e Ba2 f Reação de com dicromato de potássio Os íons bário formaram com o cromato um precipitado amarelo de cromato de bário BaCrO4 neste meio Porém este precipitado amarelo formado é solúvel em ácidos fortes Os íons Sr2 e Ca2 não precipitam nas condições em que foi feita a reação Em soluções neutras a reação de precipitação do íon bário como dicromato não é completa porque um ácido forte é formado como resultado da própria reação de precipitação como pode ser vista na equação abaixo Cr2O7 2 2Ba2 H2O 2BaCrO4 2H Contudo a precipitação do BaCrO4 pode ser realizada ao adicionar acetato de sódio à solução que reagirá com os íons H resultando na reação de precipitação no sentido de formação do ácido acético mantendo a concentração de H baixa Os íons cálcio e estrôncio não formam precipitados com os íons cromatos nestas condições g Reação com sulfato de amônia No caso de Ba2 e Sr2 deverá haver a formação de precipitados brancos enquanto que Ca2 não deverá precipitar neste meio A reação de formação do precipitado é mostrada abaixo M2 SO4 2 MSO4 S 5 CONCLUSÃO A química analítica desempenha um papel crucial no desenvolvimento e aprimoramento de métodos de análise de compostos químicos Além do teste da chama várias outras técnicas são utilizadas para identificar e separar espécies químicas em uma substância A identificação das espécies pode ser realizada por meio de reações químicas que muitas vezes envolvem mudanças de cor liberação de odor ou formação de precipitados característicos No caso específico da identificação dos cátions do grupo II como magnésio cálcio estrôncio e bário é fundamental devido às suas configurações eletrônicas semelhantes e propriedades metálicas O teste da chama permitiu observar mudanças de cor distintas na chama quando os sais desses elementos foram aquecidos Além do teste da chama outras reações químicas foram empregadas para identificar os cátions do grupo II A reação com base forte resultou na formação de precipitados de hidróxido de magnésio que foram posteriormente dissolvidos pela adição de cloreto de amônio Outras reações como aquelas com hidróxido de amônio carbonato de amônia e oxalato de amônia também foram realizadas resultando na formação de precipitados característicos para cada íon metálico A reação com dicromato de potássio permitiu a precipitação seletiva do íon bário como cromato de bário enquanto os íons cálcio e estrôncio não precipitaram nas mesmas condições A adição de acetato de sódio auxiliou na precipitação do BaCrO4 mantendo a concentração de íons H baixa Essas técnicas analíticas desempenham um papel fundamental na identificação e separação dos cátions do grupo II permitindo uma análise precisa de compostos químicos A compreensão desses métodos é essencial para a aplicação eficaz da química analítica e contribui para o avanço científico e tecnológico em diversas áreas 6 REFERÊNCIAS BACCAN N A ANDRADE J C COUTINHO O S BARONE J S Química analítica quantitativa São Paulo SP Brazil 5ed 1985 EEEP Governo do Estado do Ceará Química Analítica Qualitativa e Quantitativa Seduc 2012 Disponível em httpswwwseduccegovbrwpcontentuploadssites37201206quimicaanaliticaq ualitativaequantitativa Müller Regina C Sarkis Química Analítica Experimental Profª Regina Celi Sarkis MüllerProfª Kellydas GraçasFernandes Dantas 82f Belém 2010