Cátions Do Grupo II

8/15/2019 Cátions Do Grupo II

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Universidade Federal de Pernambuco

Centro de Ciências da Saúde

Departamento de Ciências Farmacêuticas

Análise dos Cátions do Grupo II

ANÁLISE QUALITATIVA II (FA101)

ro!" #os$ Gildo de Li%& Abril - 2010


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Cátions do Grupo II

Os ctions deste !rupo s"o# 1" C'u%o (II) Fonte do elemento Pb#$ e%tra&do de sete minerais' dos (uais o principal ) a

!alena* +le ) usado sobretudo em baterias ,0. doconsumo/' como aditivo na !asolina e como isolante deraios ' em tintas' vidros especiais ,os camadoscristais/' corantes' inseticidas e em pro)teis de armas

de 3o!o*

4alena


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A !ua potvel com bai%o p5 e bai%asconcentra67es de sais dissolvidos podem carrear

(uantidades de cumbo vindas de soldas'encanamentos e 3erra!ens' cisternas ereservat8rios* O valor de toler9ncia para cumboem !ua potvel (ue era de :0 m!;litro em 15O' 1


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Os n&veis de cumbo nos produtos aliment&ciosal)m de serem muito variveis' podem ser

parcialmente removidos ,lavando-se oudescascando-se o alimento/* Or!ani@a67esinternacionais ,>5O/ prop7em (ue a toler9nciade in!est"o semanal sea de ? m! de Pb para

adultos , 00 a :0 m!;dia /* *s &li%entos(inluindo á+u& potá,el e eid&s &lo-li&s) s"o as maiores 3ontes de e%posi6"o dapopula6"o ao cumbo* Crian6as podem ter

e%posi6"o adicional vindas de solo e poeiras*


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E!eitos pre.udii&is / s&de

Anemia+nce3alopatiasDe3iciência renal5epato%icidadeOsteoporose*


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"2errio II

Fonte do elemento 5!#O mercúrio na 3orma natural sur!e da

de!rada6"o da crosta terrestre a partir devulc7es e' provavelmente' pela evapora6"o dosoceanos* Bo entanto' as 3ontes arti3iciais de

mercúrio s"o mais diversi3icadas do (ue asnaturais*

ercúrio


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O mercúrio sob 3orma l&(uida ) muito poucoabsorvido pelo trato !astro-intestinal* Por outrolado' seus vapores (uando inalados' podem3acilmente atravessar a membrana alveolar at)atin!ir a circula6"o san!u&nea* Bo san!ue'

3&!ado e rins o mercúrio ) o%idado 3ormadivalente ,mercúrio iEnico/ pelo comple%ocamado idro!ênio per8%ido catalase* +ste tipode mercúrio representa a maior 3onte de

into%ica6"o veri3icada em industriais elaborat8rios de pes(uisaO mercúrio ) reconecidamente um a!ente

terato!ênico*


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U% ont&%in&nte &%ient&l

A (ueima de combust&veis 38sseis ) consideradauma 3onte de mercúrio

As indústrias de cloro-soda' e(uipamentoseletrEnicos' 3abrica6"o de tintas' etc* s"oconsideradas as maiores consumidoras demercúrio' per3a@endo ::. do total consumido

Al!uns compostos de mercúrio têm sidoutili@ados na a!ricultura' principalmente como

3un!icidasO mercúrio ) utili@ado em uma variedade de

aplica67es no e%)rcito' pilas' odontolo!ia emedicina*


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3" Core II

Fonte do elemento Cu# Pode ser e%tra&do de pelo menos de de@essete

minerais' dos (uais o mais importante ) a

calcopirita* $ considerado bom condutor de calore eletricidade' ) usado em 3ios el)tricos' na3abrica6"o de bron@e e lat"o' em de3ensivosa!r&colas' tratamento da !ua e em obetos

ornamentais*

Calcopirita


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O cobre ) considerado um metal essencial emn&veis tra6os' sendo (ue o Food Nutritional Board,FB/ estabeleceu para este metal o GDA

,Recommended Dietary Alowance/ de 1': a ?'0m!por dia para adultos ,GDA' 1


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4" 5is%uto III

Fonte do elemento i#

Os principais min)rios de bismuto s"o a bismite,i2O?/' a bismutinite ,i2S?/ e a bismutite*

Usado em medicamentos de a6"o !astro-intestinal

Ap8s a H 4uerra undial tamb)m se descobriu o

valor (uimioterapêutico do bismuto no tratamentoda s&3ilis*

ismite


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6" Cád%io II

Fonte do elemento Cd#

Ba nature@a' ) um elemento tra6o cuaconcentra6"o nacrosta terrestre varia de 0'1: a

0'20 ppm' seu principal mineral 3onte ) a!reenocIita CdS*

Usado em# 3un!icidas' baterias' tratamento daborraca' produ6"o de pi!mentos' em indústriasde!alvanoplastia dando brilo e resistência corros"o a obetos*

etal Cdmio


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A e%posi6"o ao cdmio leva sua acumula6"onos rins' 3&!ado' adrenais e no sistema nervosocentral* Sinais de to%icidade#

Dis3un67es renaisJumores testiculares5ipertens"o

Hnibi6"o do crescimento*


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7" Ars8nio III

Fonte do elemento As#

Arsênio e%iste na nature@a numa variedade de

3ormas (u&micas' incluindo esp)cies or!9nicas einor!9nicas*

Arsênio,III/ e As,V/ s"o as esp)cies t8%icas


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Conuntivite5iper(ueratoseDoen6as cardiovascularesDistúrbios no sistema nervoso central e vascular

peri3)ricoC9ncer de pele

4an!rena nos membros*


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9" Anti%:nio III

Fonte do elemento Sb#

O principal min)rio de antimEnio ) a antimonita ,tamb)mcamada de estibina/' Sb2S?*

Usado principalmente em# aterias Soldas

Jinta alas de rev8lver Fo!os de arti3&cio F8s3oros edicamentos,(uimioterapia de leismaniose e

es(uistossomose/*

Antimonita


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$ considerado um a!ente clasto!ênico ,(uebrade cromossomos/' mas n"o muta!ênico no seuestado trivalente' sendo esta esp)cie

responsvel pelos principais e3eitos t8%icos* Ainda n"o 3oi comprovada a carcino!enicidadedo antimEnio em umanos' embora o Sb2O? seaclassi3icado' pelo HAGC' como poss&vel

carcin8!eno umano*


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;" Est&n'o II e IV

Fonte do elemento Sn#

O estano ) um metal 3ornecido principalmenteda cassiterita* +le ) útil na 3abrica6"o de latas de conserva' na

obten6"o do bron@e ,usado em esculturas e nos

sinos/' tamb)m em re3ri!eradores'condicionadores de ar' radiadores e soldas*

Cassiterita


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Altas concentra67es de Sn inor!9nicocausam#

Dor abdominal AnemiaProblemas no rim e 3&!ado*


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Análise do Grupo II

Os ctions deste !rupo 3ormam sul!etosinsol,eis e% %eio áido %iner&l* Podendoser subdivididos em#

G


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O !s sul3&drico ) bastante t8%ico e de odorrepu!nante ,ovo podre/' dessa 3orma deve-seevitar seu uso* A tioacetamida ) utili@ada em lu!ardo !s sul3&drico*

CH3 C

S

NH2H

+

OH-

H2O H2S(aq)CH3 C

O

NH2+ +

tioacetamida acetamida

ou


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In!lu8ni& do p= n& preipit&>?o dos

sul!etos

Janto os ctions do !rupo II (uantos osctions do !rupo III precipitam na 3ormade sul3etos insolúveis* Para evitar a

precipita6"o desses últimos ) necessrioreali@ar a rea6"o em meio cido' pois ap5 0': s8 os ctions do !rupo II

precipitam* +ssa rea6"o seletiva ocorrepelo controle da concentra6"o de &onssul3etos*


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Kual a concentra6"o de LS2-M em uma solu6"osaturada de !s sul3&drico ,L52SMN 0'1/ a 2:0C

a2 ) muito pe(ueno' ent"o L5S-M N L5QM* Ro!o' aconcentra6"o de LS2-M ) i!ual a#

K a1= 10-7

K a2= 1,3 X 10-13

K a12= 1,3 X 10-20

H2S(aq)

HS-(aq)

H+(aq)

S2-

(aq)

+

+

HS-(aq)

H+

(aq)

H2S(aq)H

+(aq) + S

2-(aq)2

H2S(aq)

H2S(g)

= ?S2-

K a2 =HS

-

H+ H2SH2S = K a2 = 1,3 X 10

-13


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e o p5 da solu6"o#

- Kual a concentra6"o de LS2-M em uma solu6"osaturada de !s sul3&drico ,L52SMN 0'1/ napresen6a de 5Cl 0'1 a 2:0C

H+

2

= H2SK a1 H+

= 10-!

, "H= !K a1 =HS

-H

+

H2S

"H = 1

H2S

H2S

HS-

S2-H2S(aq)

H2S(g)

= ?S2-

K a12 =H2S

H+ S

2-

= 1,3 X 10-20

2

S2-

1,3 X 10-20

X 10-1

(10-1

)2

= = 1,3 X 10-1#

+ l " d 3i


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+m conclus"o' podemos a3irmar (ue aconcentra6"o de &ons sul3eto ) inversamenteproporcional a concentra6"o L5QM2#

S2-

α

1

2H

+


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Precipita6"o# 52S,!/ ou tioacetmida' 5Cl 0'1 -0'?

A solu6"o de 52O2 ) adicionada inicialmente a3im de o%idar o Sn2Q a SnQ' assim condu@indo

precipita6"o de SnS2 ,cristalino/ em lu!ar deSnS' um tanto !elatinoso* A subse(Tentesepara6"o dos !rupos HHA e HH' por meio deO5 a(uoso' pode ser mais completa dessa3orma' (ue o SnS2 se dissolvecompletamente' e o SnS se dissolve s8parcialmente*

2+ (aq) S

2-(aq) S($)+

+ 2S3($)S2-

(aq)3+ (aq) 32


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A adi6"o de O5 0': leva dissolu6"o dossul3etos cidos de arsênio' antimEnio e de

estano' 3ormando os comple%oscorrespondentes* Separando-se os ctions em 2!rupos*


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Identi!i&>?o dos átions do +rupo II A


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Sep&r&>?o utilili@ando 5BO? - dissolu6"o dossul3etos de Pb2Q' 5!2Q' Cu2Q' Cd2Q e i?Q ,rea6"o deo%ida6"o/#

+ !H2O

+S($)

2+

(aq)

So

($) + 2e-

NO 3-(aq) 3e

-+ NO (g)

+ + +S($)3 NO 3-(aq)2 % H

+(aq)

2+(aq) 3 S

o($)3 + NO (g)2

& 3

& 3

& 2

S

2-

(aq)

S2-

(aq)

Identi!i&>?o do =+@


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V!ua-r)!ia ,5Cl 12 # 5BO? 1' ?#1/ W dissolu6"o do

5!S' sal muito insolúvel ps N ? % 10-:2

*+HgS($) Hg

++ (aq)

So($) + 2e

-

NO3-(aq) 3e

-+ NO(g)

& 3

& 3

& 2

Hg2+

(aq) !C'-(aq)+ HgC'!

2-(aq) & 3

+

+ + + !H2O

HgS($)3 NO3-(aq)2

%H+

(aq) So($)3

+ NO(g)23HgC'!2-

(aq)

12C'-(aq)+

S2-

(aq)

S2-

(aq)


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2HgC'!2-

(aq) S*2+

(aq)+ Hg2C'2($) S*C'2-

(aq)+

Hg2C'2($) + S*2+

(aq) + S*C'2-

(aqHgo

(')2+ !C'-(aq)


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Identi!i&>?o do @

Sep&r&>?o# o uso de cido sul3úrico 1= evita a3orma6"o dos compostos abai%o' (ue inter3erem na

identi3ica6"o do &on Pb2Q

#

K= 1! -1

2+(aq) + NO3

-(aq) NO3

+(aq)

H+

(aq) SO!2-

(aq)+ HSO!-(aq) K= #%

-1

.a*c

H2SO! 1%

Cu2+

(aq), /i3+

(aq)

2+

(aq),Cd2+

(aq),Cu

2+(aq), /i

3+(aq)

Cd2+

(aq),

SO!($)


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Identi!i&>?o

A 3orma6"o do sul3ato de cumbo n"o ) uma

indica6"o certa da presen6a de &ons Pb2Q

*Ocasionalmente' outros sul3atos como o,iO/2SO podem vir a precipitar* O composto debismuto ) menos solúvel (ue o PbSO em

B5OAc e o ,iO/2CrO ) mais solúvel (ue oPbCrO em AcO5' sendo insolúvel em BaO5

SO!($) SO!2-

(aq)

C.O!($)

(Oc)3-(aq)3cO

-(aq)

C.O!2-

(aq)(Oc)3-(aq)

+ +

+ +3cO

-

(aq)


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Identi!i&>?o do Bon 5i3@

Sep&r&>?o# rea6"o com B5O5 1:

.a*co ge'ati*o$o

/i(OH)3($)

NH!OH 1

Cd2+

(aq)

Cu2+

(aq), /i3+

(aq),

Cu(NH3)!2+

(aq)

Cd(NH3)!2+

(aq)

= Cd, Cu

&NH3 &H2O &NH!+

(aq) &OH-(aq)+ +

2+

(aq) /i

3+(aq)

(NH3)!2+

(aq) /i(OH)3($)


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Identi!i&>?o#

A solu6"o de estanito deve ser preparada na ora

de ser usada#

S*(OH)!2-

(aq)

S*(OH)2 ($)

S*(OH)2 ($) 2OH

-(aq)

2OH-

(aq)S*2+

(aq) +

+

!OH-

(aq) S*(OH)!2-

(aq)+S*2+

(aq)

+ 2C'-

(aq) Na+(aq)!

A identi3ica6"o do bismuto baseia-se na redu6"o abismuto metlico' utili@ando estanito como redutor#

3S*(OH)!2-

(aq)/i(OH)3($)2 3S*(OH)2-

(aq+ +2/i0($)


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Identi!i&>?o dos Bons Cu@

ca$ta*o-ae.me'ado

4e(CN)!-

(aq)Cu

2+(aq) +2

4e(CN)!-

(aq)

Cu(NH3)!2+

(aq) NH3!+Cu2+

(aq)

NH!+

(aq)!

Cu24e(CN)($)

& 2

& 2

NH!+

(aq)% Cu24e(CN)($)+Cu(NH3)!2+

(aq)2

NH3! H+

(aq)!+

+

+ H+

(aq)%

O 3errocianeto de cdmio ,(ue ) branco/ pode se3ormar' mas ) mascarado pela presen6a do3errocianeto de cobre*


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Identi!i&>?o do Bon Cd@

A redu6"o seletiva ) empre!ada para separar'entre si' o cobre e o cdmio* O a!ente redutor,ditionito/ redu@ir o cobre,HH/ a cobre metlico sema3etar o Cd,HH/*


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Uma ve@ descartado o cobre' ) poss&vel identi3icaro cdmio em solu6"o precipitando o sal amareloCdS* Se o cobre estivesse presente' 3ormar-se-ia o

CuS (ue' sendo preto' iria obscurecer o sul3etoamarelo*

NH!+

(aq)2Cd(NH3)!2+

(aq) H2S(aq)+ CdS($) + + NH32

A colora6"o do amino comple%o de cobre devedesaparecer de3initivamente ap8s a adi6"o doditionito*


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Identi!i&>?o dos átions do +rupo II 5


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Acidi3icando-se a solu6"o ocorre a reprecipita6"o dossul3etos*


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A identi3ica6"o do arsênio re(uer o%ida6"o do As,HHH/ ao &on arseniato' AsO?-* O per8%ido deidro!ênio ,?./ em meio amoniacal ,B5? 1: / )um a!ente o%idante apropriado* Besse processoele tamb)m o%ida o &on sul3eto a &on sul3ato#

O arseniato )' ent"o' precipitado na 3orma dearseniato de amEnio e ma!n)sio' pela rea6"ocom a Xmistura ma!nesianaY ,solu6"o amoniacalde nitrato de ma!n)sio e nitrato de amEnio/#

NH!+

(aq)12$2S3($) H2O2(aq)1! NH3(aq)12 SO!2-

(aq)3 H2O%$O!3-

(aq)2+ + + + +


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Mistura magnesiana#

A alta concentra6"o do nitrato de amEnio controlaa concentra6"o de &ons idr8%idos* Assim' previnea precipita6"o do idr8%ido de ma!n)sio bemcomo mant)m a solu6"o su3icientemente bsica'evitando a 3orma6"o de 5AsO2-#

g(NO3)2H2O

H2O NH3

NH! NO3

+ +

+

+

H2O

g2+

(aq) 2NO3-(aq)

NH!+

(aq) OH-(aq)

NH!+(aq) NO3-(aq)

g2+

(aq) NH!+

(aq) $O!3-

(aq)+ + + H2O gNH!$O!5H2O($)

.a*co c.i$ta'i*o


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+m se!uida' o precipitado ) dissolvido em AcO5 e o

arsênio ) identi3icado pela precipita6"o do arseniato

de prata' de cor castano-avermelada#

OH-(aq)

g2+

(aq)

g(OH)2(aq) $O!3-

(aq)

H$O!2-

(aq)

gNH!$O!5H2O($) + 2cOH g2+

(aq) H2$O!-(aq)+

H2$O!-(aq)

2cO-(aq)+ H2O+

+ 3g+

(aq) g3$O!($) + 2H+(aq)


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Identi!i&>?o do S3@

SC'!-

(aq) +

+S*C'2-(aq)

H+

(aq)!C'-

(aq)

+

+

C'-(aq) H

+(aq)

S(C2O!)33-

(aq) +

+S*(C2O!)32-(aq)

3H2C2O!

3H2C2O!

A solu6"o com os comple%os clorados de Sn ,HZ/ eSb ,HHH/ ) tratada com cido o%lico etioacetamida*Janto o estano (uanto o antimEnio3ormam comple%os com o%alato#


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Ba rea6"o com a tioacetamida s8 o novocomple%o de antimEnio se des3a@' precipitandoo sul3eto de antimEnio larana e serve para

identi3icar o antimEnio#

+2S(C2O!)33-

(aq) 2S3+

(aq)

2S3+

(aq) + 3H2S(g)

C2O!2-

(aq)

S2S3($) + H+

(aq)

2S(C2O!)33-

(aq) 3H2S(g)+ +S2S3($) C2O!2-

(aq)H+

(aq)+

O comple%o de estano sendo mais estvel n"ose dissocia' e' portanto' n"o 3orma6"o dosul3eto de estano*


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Identi!i&>?o do Sn@

A solu6"o clor&drica de estano e antimEniocont)m Sn ,HZ/ e Sb ,HHH/ na 3orma declorocomple%os* A a6"o redutora do Al0 levar a#

3S*C'

2-

(aq) + 2'

0

($) 2'

3+

(aq) 3S*

2+

(aq)+ +

∆ = 0,1 + 1, = 1,%16

1%C'

-(aq)

∆ = -0,13 + 1, = 1,306

+3S*2+

(aq) 2'0

($) 3S*

0($) + 2'

3+(aq)

+SC'!-(aq) '

0($) + '

3+(aq)S

0($) !C'

-+ (aq)


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O Sn0' mas n"o o Sb0' redissolve-se em 5Cl (uente#

∆ = 0,13 + 0,00 = 1,36

+ 2H+

(aq)S*0($) +S*

2+(aq) H2(g)

O estano ) identi3icado atrav)s da a6"o redutora do &on Sn2Q sobre o 5!Cl2#

S*2+

(aq) + + + (aq)2C'-

S*!+

(aq)Hg2C'2($)HgC'2($)2

.a*co


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5ilio+r&!i&

Rima' [* 4* Apostila da discplina Anlise Kualitativa HH,FA101/ 2010*

in!' +*[* Anlise Kualitativa # rea67es' separa67es ee%periências' +ditora Hnteramericana' 1

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Cátions Do Grupo II