Marcha analÍtica de cÁtions - GRUPO IIA
Por Carlos Vinícius Pinto dos Santos
Em tubo de ensaio pequeno, adicionar 10 gotas (0,5 mL) da amostra ou de solução padrão. Ao ocorrer precipitação com a adição de reagente precipitante, aguardar a deposição no fundo do tubo. Adicionar novamente o reagente ao sobrenadante límpido, até que não haja mais precipitação ou turvação. O sobrenadante é então separado do precipitado para as análises posteriores. É desejável que se utilize tubo de centrífuga, mesmo que a centrífuga não seja utilizada, uma vez que facilita a separação do precipitado.
Obs.: Uma vez que, durante a separação, são adicionados compostos com sódio, amônio e potássio, é fortemente recomendado investigar o Grupo V primeiro para evitar contaminações, ou reservar amostra original para realizar os devidos testes
Grupo II
(Pb+2, As+3, As+5, Sn+2, Sn+4, Sb+3, Sb+5, Cu+2, Cd+2, Hg+2, Bi+3)
O Grupo II é obtido através da precipitação com H2S em meio de HCl 0,3 M, separando-o dos demais grupos. Devido às dificuldades inerentes ao uso de gás, principalmente em se tratando de um gás corrosivo e extremamente tóxico como o sulfídrico, é utilizada a hidrólise da tioacetamida (TAA) para gerar o reagente in situ.
Esquema 1 - Formação de ácido sulfídrico por hidrólise da tioacetamida (TAA)
Os constituintes desse grupo possuem uma importante diferença entre si: alguns de seus sulfetos são capazes de serem ressolubilizados com excesso de sulfeto. Assim, é conveniente subdividir o grupo em duas partes: Grupo IIA (insolúveis em (NH4)2Sx) e Grupo IIB (solúveis em (NH4)2Sx).
Figura 1 - Marcha de análise para o Grupo IIA
Grupo IIA - PbS, CuS, CdS, HgS, Bi2S3
O resíduo da reação com polissulfeto de amônia pode conter sulfetos de chumbo (II), cobre (II), cádmio, mercúrio (II), e/ou bismuto. Ao transferir para cadinho de porcelana, adicionar 5-10 mL de ácido nítrico diluído e ferver por cerca de 3 minutos, apenas o mercúrio se mantém insolúvel como sulfeto. Filtrar e lavar o precipitado negro de sulfeto de mercúrio (II) com água e reservar para identificação.
Esquema 2 - Abertura dos sulfetos do Grupo IIA com ácido nítrico
O sobrenadante pode conter então chumbo, cobre, cádmio e/ou bismuto. A adição de H2SO4 com etanol e ocorrência de precipitado branco revela a presença de chumbo residual do grupo I como sulfato de chumbo. Adicionar mais ácido sulfúrico diluído com etanol até o fim de precipitação, concentrar até quase secura. Adicionar 10 mL de água e filtrar, reservando o sólido para confirmação de chumbo.
Esquema 3 - Precipitação de sulfato de chumbo
Ao filtrado adicionar hidróxido de amônio concentrado. Em caso de precipitação, filtrar e reservar o filtrado para identificação de bismuto.
Esquema 4 - Reação de cobre (II), cádmio (II) e bismuto (III) com hidróxido de amônio concentrado
Se o sobrenadante da etapa anterior for incolor, pode-se excluir a presença de cobre. Caso contrário, deve-se separar em duas frações para investigação em paralelo de cobre e cádmio.
Identificação de Chumbo
Interferentes - Não há
O sólido deve ser tratado com acetato de amônio, formando tetraacetato-chumbato (II), que então deve ser novamente precipitado com cromato (ou dicromato) de potássio.
Esquema 5 - Identificação de chumbo por precipitação com cromato no Grupo IIA
Identificação de Mercúrio
Interferentes - Não há
O HgS solubiliza em solução de NaOCl-HCl, formando cloreto de mercúrio (II) não dissociado. Também pode ser utilizada água-régia. A adição de estanho (II) leva a sucessivas reduções até mercúrio metálico, passando por calomelano. A depender da quantidade de solução de estanho adicionada, o precipitado pode possuir coloração branca (mais calomelano), cinza (mistura de calomelano e mercúrio metálico) ou negra (mercúrio metálico).
Esquema 6 - Identificação de mercúrio por redução com estanho (II) no Grupo IIA
Identificação de Bismuto
Interferentes - Mercúrio
Redissolver o sólido branco com o mínimo de volume de HCl diluído e então adicionar tetraidroxoestanato de sódio (II). A precipitação de sólido negro (negro de bismuto) confirma a presença de bismuto.
Esquema 7 - Identificação de bismuto por redução com estanho (II)
Identificação de Cobre
Interferentes - Prata, zinco, cádmio, ferro precipitam também, entretanto apenas o cobre possui tal coloração.
A adição de K4[Fe(CN)6] à solução azul precipitará um sólido marrom avermelhado, confirmando a presença de cobre.
Esquema 8 - Identificação de cobre por complexação com [Fe(CN)6]-4 no Grupo IIA
Identificação de Cádmio
Interferentes - Não há
Ao sobrenadante, adicionar KCN e passar H2S à solução (CUIDADO, sempre em capela!) por 20-30 segundos. O aparecimento de precipitado amarelo confirma a presença de cádmio, enquanto o cobre permanecerá em solução.
Esquema 9 - Identificação de cádmio por precipitação com sulfeto
Grupo IIB - As2S3, SnS, SnS2, Sb2S3, Sb2S5
Para acessar o Grupo IIB clique aqui.
Referências
1 Adaptado da apostila de Química Analítica Qualitativa Experimental, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2000/2
2 Arthur I. VOGEL, Vogel's Textbook of macro and semimicro qualitative inorganic analysis, 5th Edition, Longman
3 MARTINS, C. R.; SILVA, L. A.; ANDRADE, J. B.; Sulfetos: por que nem todos são Insolúveis?, Química Nova, Vol. 33 Nº 10, pag. 2283-2286
4 SHIEK, T. J.; Screening for Inorganic Anions of Toxicological Interest, ToxTalk, Vol. 35, Nº 2, pag. 21-22