Quimica analitica quantitativa

Quimica analitica quantitativa

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AsO4

Ag3AsO4+ 3

3- Mistura Magnesiana: precipitado branco, cristalino, de arseniato de magnésio e amônio, Mg(NH4)AsO4.6H2O, a partir de soluções neutras ou amoniacais (distinção do arsenito):

AsO4

MgNH4AsO4+ +

Tratando o precipitado branco com a solução de nitrato de prata, que contém algumas gotas de ácido acético, forma-se o arseniato de prata vermelho (distinção do fosfato), Ag3AsO4.

4- Solução de molibdato de amônio: quando o reagente e o ácido nítrico são adicionados em considerável excesso a uma solução de arseniato, por ebulição (distinção dos arsenitos que não dão precipitados, e dos fosfatos que o produzem a frio ou após leve aquecimento), obtém-se um precipitado amarelo, cristalino, de arsenomolibidato de amônio, (NH4)3AsMo12O40. O precipitado é insolúvel em ácido nítrico, mas se dissolve em solução de amônia e em solução de álcalis cáusticos.

(NH4)3AsMo12O40H2O
+ 12+ 3 + 24 + 12

4.2.7- Antimônio, Sb- Antimônio (I)

O antimônio é um metal brilhante, branco prateado, que funde a 630ºC. É insolúvel em ácido clorídrico e em ácido sulfúrico diluído. Dissolve-se, lentamente, em ácido sulfúrico concentrado a quente, formando íons antimônio (I). O ácido nítrico oxida o antimônio, formando um produto insolúvel que pode ser considerado uma mistura de Sb2O3 e Sb2O5. Esses anidridos podem ser dissolvidos em ácido tartárico. A água- régia dissolve o antimônio, formando íons antimônio (I).

São conhecidas duas séries de sais, derivados dos óxidos Sb2O3 e Sb2O5, contendo, respectivamente, íons antimônio (I) e antimônio (V). Os compostos de antimônio (I) são facilmente dissolvidos em ácidos, quando os íons Sb3+ formados são estáveis. Se a solução for alcalinizada ou a concentração de íons hidrogênio diminuir por diluição, ocorrerá a hidrólise e, nessa ocasião, irão formar íons antimonila SbO+.

Os compostos de antimônio (V) contêm o íon antimoniato, SbO43-. Suas características são semelhantes às dos correspondentes de arsênio.

Uma solução de cloreto de antimônio (I), SbCl3, pode ser utilizada para o estudo destas reações.

Pode ser preparada pela dissolução do cloreto de antimônio (I) sólido ou do dióxido de antimônio (I), Sb2O3, em ácido clorídrico diluído. As principais reações:

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1- Gás Sulfídrico: precipitado vermelho alaranjado de trissulfeto de antimônio (Sb2S3) a partir de soluções não muito ácidas.

H2SSb2S3 H+2 + 3 + 6

O precipitado é solúvel em ácido clorídrico concentrado a quente (distinção e método de separação do sulfeto de arsênio (I) e sulfeto de mercúrio (I)), em polissulfeto de amônio (formando um tioantimoniato, SbS43-) e em soluções de hidróxidos alcalinos (formando antimonito, SbO2- e tioantimonito, SbS2-). Acidificando o segundo e terceiro produto leva a formação do precipitado em estudo.

2- Água: quando a solução for despejada em água, forma-se um precipitado branco de cloreto de antimonila (SbO.Cl) solúvel em ácido clorídrico e em ácido tartárico (diferença do bismuto). Com um grande excesso de água, produz-se o óxido hidratado Sb2O3.xH2O.

3- Reagente ácido Fosfomolíbdico (H3[PMo12O40]): produz-se o “azul de molibdênio” com os sais de antimônio (I). Dos íons do grupo I, somente o estanho (I) interfere no ensaio.

Produtos de Análise: Ligas metálicas (tipo de imprensa- Sb.Pb.Sn), cobertas de fios elétricos (Sb.Pb),

de vidro, de esmaltes, de porcelana

placas de acumuladores, minérios (antimonita- Sb2S3, kermesita- Sb2OS2), pirotécnica, indústria de borracha,

O estanho é um metal branco prateado, maleável e dúctil em temperaturas normais, mas a baixas temperaturas torna-se quebradiço, devido a sua transformação em outro estado alotrópico. Funde a 231,8ºC O metal dissolve-se lentamente em ácido clorídrico diluído e ácido sulfúrico com formação de sais (estanhosos) de estanho (I). Os íons estanho (I) são formados com a dissolução do estanho em ácido nítrico, já os íons estanho (IV) são formados em ácido sulfúrico concentrado a quente e em água- régia.

Os compostos de estanho podem ser divalentes ou tetravalentes. Os compostos de estanho (I) ou estanhosos são geralmente incolores. Em solução ácida estão presentes os íons estanho (I), enquanto em soluções alcalinas se encontram os íons tetrahidroxiestanato (I) ou estanito ([Sn(OH)4]2-). Os íons estanho (I) são fortes agentes da redução.

Os íons estanho (IV) ou compostos estâmicos são mais estáveis. Em suas soluções aquosas estão presentes os íons hexahidroxiestanato (IV) ou estanato ([Sn(OH)6]2-) em meio básico e os íons estanho (IV), meio ácido.

Utiliza-se para o estudo destas reações uma solução de cloreto de estanho (I) (SnCl2.2H2O). A solução deve conter pelo menos 4% de ácido clorídrico livre (100mL de HCl concentrado por litro). As principais reações:

1- Gás sulfídrico: forma-se um precipitado marrom de sulfeto de estanho (I) (SnS) a partir de soluções não muito ácidas.

H2SSnS H+

+ + 6

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O precipitado é solúvel em ácido clorídrico concentrado, em polissulfeto de amônio amarelo formando o tioestanato (SnS32-). O sulfeto de estanho (I) é praticamente insolúvel em solução de sulfeto de amônio incolor e álcalis cáusticos.

2- Solução de Hidróxido de Sódio: precipitado branco de hidróxido de estanho (I), solúvel em excesso de álcali

Sn(OH)2+ 2

3- Solução de Cloreto de Mercúrio (I): forma-se um precipitado branco de cloreto de mercúrio (I), calomelano, se o reagente for adicionado em grande quantidade e rapidamente:

HgCl2Hg2Cl2 Sn
+ 2+ + 2

Se os íons estanho estiverem em excesso, o precipitado irá se tornar cinza, por aquecimento, devido a uma posterior redução a mercúrio metálico.

Sn.Pb.Sb, lata- Fe.Sn), “papel de prata”

Produtos de análise: Minérios (casseterita- SnO2), ligas metálicas (bronze- Sn. Cu, tipos de imprensa-

As propriedades do estanho metálico forma descritas no início do item 4.2.8.

Para o estudo destas reações, pode ser utilizada uma solução de hexacloroestanho (IV) de amônio. As principais reações:

1- Gás Sulfídrico: precipitado amarelo de sulfeto de estanho (IV) (SnS2) a partir de soluções ácidas diluídas 0,3M.

H2SSnS2 H+
+ 2+ 4

O precipitado é solúvel em ácido clorídrico concentrado, em solução de hidróxidos alcalinos e também em sulfeto e polissulfeto de amônio. A acidificação dessas soluções favorece a formação do precipitado em estudo.

2- Solução de cloreto de mercúrio (I): nenhum precipitado (diferença do estanho (I)).

3- Ferro Metálico: reduz os íons estanho (IV) a estanho (I):

FeFe

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4.3- Terceiro Grupo de Cátions

Ferro (I) e (I), alumínio, cromo (I) e (VI), níquel, cobalto, manganês (I) e (VI) e zinco.

Reagente do grupo: sulfeto de hidrogênio (gás sulfídrico ou solução aquosa saturada) na presença de amônia e cloreto de amônio ou solução de sulfeto de amônio.

Reação do grupo: precipitados de cores diversas: sulfeto de ferro (I), preto; hidróxido de alumínio, branco; hidróxido de cromo (I), verde; sulfeto de níquel, preto; sulfeto de cobalto, preto; sulfeto de manganês (I), rosa e sulfeto de zinco, branco.

O ferro, quimicamente puro, é um metal branco, prateado, tenaz e dúctil. Funde a 1535ºC. O metal comercial raramente é puro e, em geral, contém pequenas quantidades de carbureto, silicieto, fosfeto e sulfeto de ferro, e um pouco de grafite. Estes contaminantes exercem um papel importante na resistência de estruturas metálicas de ferro. O ferro pode ser magnetizado. Os sais de ferro (I) são dissolvidos em ácido clorídrico diluído ou concentrado e em ácido sulfúrico diluído formando sais de ferro (I), liberando hidrogênio. Já com ácido sulfúrico concentrado a quente sua dissolução produz íons ferro (I) e dióxido de enxofre. Os íons Ferro (I) são também formados em solução de ácido nítrico a frio, juntamente com os íons amônio.

O ferro forma duas importantes séries de sais:

Os sais de ferro (I), ou ferrosos, são derivados do óxido de ferro (I), FeO. Em solução, contém o cátion Fe2+ e normalmente possuem uma coloração verde- clara. Complexos por associação de íons e complexos quelatos, intensamente coloridos, são também comuns.Os íons ferro (I) são facilmente oxidados a ferro (I), sendo, portanto, agentes redutores fortes.

Os sais de ferro (I), ou férricos, são derivados do óxido de ferro (I), Fe2O3. Eles são mais estáveis que os sais de ferro (I). Em suas soluções estão presentes os cátions Fe3+, de coloração amarelo- clara; se a solução contiver cloretos, a coloração irá se tornar mais forte.

Utiliza-se uma solução recém- preparada de sulfato de ferro (I) (FeSO4.7H2O) ou sulfato de amônio e ferro (I) (sal Mohr, FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O), acidificada com H2SO4 1M, para o estudo destas reações. As reações principais:

1- Solução de Hidróxido de Sódio

Precipitado branco de hidróxido de ferro (I) (Fe(OH)2), reação realizada em ausência de ar. O hidróxido de ferro (I) é insolúvel quando em excesso em ácidos, porém em solução de ácido diluído é solúvel.

Se exposto ao ar o precipitado é oxidado a hidróxido de ferro (I) (Fe(OH)3).

2- Solução de amônia

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