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13 de fev. de 2014

Rota De Identificação E Separação Para Os Íons De Chumbo, Prata E Mercúrio

Os metais pesados chumboprata e mercúrio  apresentam efeito acumulativo no organismo, o que significa que a contaminação a partir dos mesmos acarreta em um acúmulo destes, de modo que o organismo não é capaz de expulsá-los naturalmente. Tais elementos encontram-se em pilhas, determinadas lâmpadas e algumas estruturas elétricas, requerendo cuidados em seu manuseio.
Este texto apresenta uma rota laboratorial para identificação e separação destes metais, a partir de seus íons em solução, de modo qualitativo (o que demonstra a não utilização de cálculos ou procedimentos quantificatórios).
O Esquema 1 estabelece uma rota esquemática capaz de separar e identificar os íons Pb2+, Ag+ e Hg2+.
separacao ions
Esquema 1. Rota de identificação e de separação dos íons Pb2+, Ag+ e Hg2+.
Nesse esquema, pode-se observar que inicialmente os íons metálicos estão em uma mesma solução, a qual pode ser confirmada em relação à presença de cada um deles por uma reação com uma solução de ácido clorídrico  (HCl), a partir de uma precipitação como teste positivo. Dessa forma, pode-se estabelecer a presença de pelo menos um desses íons na solução original.
Ao se aquecer esta solução, pode-se separar o íon chumbo, o qual é solúvel em altas temperaturas, podendo ser identificado pela coloração amarela da solução quando em reação com o dicromato de potássio (K2CrO7).
Após o aquecimento da solução original, poderão estar presentes no precipitado os íons mercúrio e chumbo. Ao se tratar a solução com hidróxido de amônio (NH4OH), pode-se identificar a presença de mercúrio a partir de um escurecimento da solução. Já ao se tratar a solução original com ácido nítrico (HNO3), a formação de um precipitado branco identifica a presença do íon prata.
Laboratorialmente, o descrito acima pode ser realizado por meio das seguintes etapas:
  1. Emprega-se 15 gotas da solução original e dilui-se com 10 mL de água;
  2. Adiciona-se HCl 3M até precipitação dos íons;
  3. Filtra-se;
  4. Rompe-se o papel filtro e com água transfere-se o precipitado para outro béquer;
  5. Ferve-se a solução por alguns minutos;
  6. Filtra-se imediatamente;
  7. Trata-se o filtrado com dicromato de potássio, onde observa-se uma coloração amarela; resultado positivo para chumbo;
  8. Trata-se diretamente o papel filtro com hidróxido de amônio, onde uma coloração negra mostra-se positiva na identificação do mercúrio;
  9. Recolhe-se o filtrado e adiciona-se algumas gotas de ácido nítrico concentrado ao mesmo, onde um precipitado branco mostra um resultado positivo para a prata, na forma de cloreto de prata.
Percebe-se, portanto, a possibilidade de separação e/ou identificação de cátions de uma amostra desconhecida (nas industrias são chamados efluentes), o que é possível utilizando-se técnicas e/ou procedimentos-padrões. Neste experimento, recebe-se uma amostra contaminada com metais pesados (Pb+2, Ag+ e Hg+2) e, por meio de reações específicas, pode-se separá-los e identificá-los.

24 de jan. de 2014

Aplicações do Teste da Chama

teste da chama  é um procedimento corriqueiro em laboratório de química, tanto em níveis básicos como avançados. Pode ser utilizado para uma simples observação colorimétrica como para buscar-se a identificação de um cátion metálico. Consiste em se inserir uma amostra de determinado cátion metálico, geralmente em estado sólido, à base da chama, com auxílio de um fio (denominado alça de platina), observando-se assim a mudança de coloração apresentada pela chama, que será devido à influência da temperatura na estrutura atômica da amostra catiônica.
Abaixo podem ser observadas algumas colorações obtidas na chama para os cátions metálicos potássio, cobre, bário, estrôncio, cálcio e sódio.
AMOSTRA
(Íon Metálico)
TEORIA
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Potássio
Violeta-pálido
Lilás
Cobre
Verde azulado
Verde-piscina
Bário
Verde-amarelado
Verde-amarelado
Estrôncio
Vermelho-sangue
Vermelho-sangue
Cálcio
Vermelho-alaranjado
Vermelho-alaranjado
Sódio
Amarelo-alaranjado
Amarelo-alaranjado
Coloração da chama para cátions metálicos.
Algumas considerações a respeito do teste da chama:
1° Quando os fabricantes desejam produzir fogos de artifício coloridos, eles misturam à pólvora compostos de certos elementos químicos apropriados. A cor que um elemento confere aos fogos de artifício é a mesma que ele possui no teste da chama.
2° Se usássemos o sulfato de bário em vez do cloreto de bário, por exemplo, o resultado do experimento do teste da chama seria o mesmo, pois no teste da chama identificamos cátions, de modo que o ânion se torna irrelevante.
3° Quando se queima palha de aço, verifica-se a presença de fagulhas amarelo-alaranjadas e ouvem-se estalidos. O comportamento esperado na queima de um sal de ferro é, portanto, o de apresentar coloração amarela-alaranjada.
4° Os vulcões emitem predominantemente luzes amarelo-alaranjadas e vermelho-alaranjadas devido a composição das rochas fundidas, que se originam em profundidades abaixo da crosta terrestre, as quais dão origem ao magma, sendo sua composição química de ferro e níquel derretidos.
5° O ensaio de chama pode ser utilizado na identificação de minerais. Sabe-se que esse simples teste teve importância histórica como sendo um dos testes empregados na detecção de certos elementos em amostras minerais. Atualmente há técnicas bem mais modernas, mas algumas delas ainda se baseiam em princípios científicos relacionados ao teste da chama, como a alteração na camada de valência dos elétrons em átomos quando em estado excitado.
6° Sempre que não há uma boa aproximação entre os resultados obtidos nas colorações catiônicas com os teóricos, deve-se buscar uma maior pureza dos compostos em análise, estar atento para que o fio utilizado não interfira nos resultados e limpar devidamente este fio, para que uma amostra não interfira na outra. Recomenda-se ainda deixar o cátion sódio por último, pois o mesmo contamina as demais amostras.

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