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Crítica A Um Laudo Analítico
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Matheus Venturini Almeida
Matheus Venturini Almeida é graduando em Química Licenciatura Plena pela Fundação Universidade de Itaúna, com previsão de conclusão de curso para dezembro de 2008. 
Por Matheus Venturini Almeida
Publicado 16/12/2007
 
Este artigo descreve métodos de identificação de cátions do grupo I, II, III, IV e V no enredo de uma prática efetuada por um analista fictício. Este analista elaborou um laudo contendo a descrição da prática e os resultados obtidos, alguns corretos, outros não.

Laudo de prática analítica

Um analista tendo recebido uma amostra para análise qualitativa adotou o seguinte procedimento:

Solubilizou a amostra obtendo uma solução, da qual tomou uma alíquota, adicionando à mesma HCl 1:1, obtendo um precipitado branco. Separou este precipitado, por filtração e identificou o mesmo como P1 enquanto o filtrado resultante foi chamado de F1.

O precipitado ainda no filtro foi lavado com água fervente, recolhendo-se as águas de lavagem em um béquer, ao qual ao se adicionou solução de K2CrO4 não observando a formação de qualquer precipitado. Em seguida o restante do resíduo de P1 foi tratado com solução de amônia 1:1. Recolheu-se a solução que passou através do filtro, adicionou à mesma fenolftaleína e em seguida HNO3, observando-se a formação de um precipitado branco. O papel de filtro passou a apresentar uma coloração escura.

O filtrado F1 teve o pH ajustado para 4,5 borbulhando-se em seguida, ao mesmo, H2S quando se formou um precipitado escuro que foi separado por filtração e identificado como P2, enquanto o filtrado resultante foi identificado como F2. O precipitado P2 foi tratado com solução de Na2S. Filtrando, obteve-se outro filtrado F3 e um novo precipitado P3. A análise de F3 não constatou a presença de nenhum cátion a não ser Na+. O precipitado P3 foi então tratado com HNO3, em presença de KNO2, e pequena porção de H2SO4, a quente, até que se observou a liberação de intensos "fumos". O analista pode observar a presença de um precipitado branco, que separou por filtração, mas não lhe deu atenção, atribuindo a presença do mesmo a alguma contaminação. A solução resultante foi tratada com NH3.H2O, passando a apresentar uma intensa coloração azul e não ocorrendo a formação de nenhum precipitado.

O filtrado F2 foi tratado com solução de NH3.H2O 1:1, em presença de NH4Cl, ocorrendo a formação de um precipitado avermelhado. Separando o mesmo por filtração, obteve-se o precipitado identificado por P4 e uma solução identificado por F4. O precipitado P4 foi dissolvido mediante ataque com HCl e a solução resultante tratada com solução de K3[(SCN)3], apresentou uma forte coloração vermelha. O analista separou o filtrado F5 em duas porções. À primeira, adicionou solução de BaCl2 mas não observou formação de precipitado. À segunda porção, adicionou solução de HCl, gota a gota, quando pode observar a formação de um precipitado.

Ao filtrado F4 adicionou-se solução de (NH4)2S , mas não se obteve nenhum precipitado. Ajustou então seu pH para valores entre 6 e 7 e adicionou-se Na2CO3, obtendo um precipitado que foi separado por filtração, resultando, assim, em um novo precipitado P6 e um filtrado F6. P6 foi tratado com solução de ácido acético a 2,0 Mol/L e a solução resultante foi tratada com solução de K2CrO4 ocorrendo a formação de um precipitado que foi separado por filtração e identificado como P7 e o filtrado como F7. Adicionou-se a F7 solução de CH3COONa e em seguida solução de K2Cr2O7 até que persistisse a coloração alaranjada do dicromato. O precipitado obtido foi separado por filtração e descartado. O filtrado obtido, F8, foi tratado com água de gesso formando-se um precipitado, que foi separado por filtração, obtendo-se o precipitado P8 e um filtrado F9. O filtrado F9 foi tratado com solução de (NH4)2C2O4, mas não se observou nenhum precipitado. O analista tratou F9 com solução de Na2HPO4, fosfato ácido de sódio, em presença de NH3.H2O e NH4Cl, não observando a formação de precipitado; mergulhou em F9 uma alça de platina e levou a uma chama, que foi tingida de intensa coloração amarela.

O analista apresentou então o seguinte laudo de análise:

CÁTIONS PRESENTES:

CÁTIONS AUSENTES:

Ag+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ba2+, Sr2+ e Na+

Pb2+, Hg22+, cátions do subgrupo II-B, Bi3+, Cd2+, Cr3+, cátions do grupo III- B, Mg2+ e K+

Crítica ao laudo do analista:

Segue abaixo uma crítica, em ordem de ocorrência das precipitações, deste laudo químico elaborado pelo analista fictício. Este laudo químico foi apresentado em uma de minhas provas de Química Analítica Qualitativa.

Cátions presentes:

Ag+; a adição de HCl a uma solução que contenha íons Ag+ leva a formação de AgCl, um precipitado queé solúvel em amônia devido a formação de um complexo, o [Ag(NH3)2]+, chamado diaminoprata. Este complexo, que contém íons Ag+ solúveis, pode precipitar AgCl novamente pela adição de HNO3 (ácido nítrico) à solução. O procedimento dito acima, sobre o precipitado P1, foi bem elaborado pelo analista evidenciando a presença de íons prata na amostra. A fenolftaleína fora usada apenas para indica-lo o momento mais adequado de cessar a adição de HNO3, ou seja, o momento em que o meio já esta básico o suficiente para precipitar Ag+, caso a solução o contenha.

Hg22+; o analista observou que no final do procedimento descrito acima, o papel de filtro tornou-se escuro devido a conversão do precipitado Hg2Cl2 em um complexo ([HgNH2]Cl) e mercúrio metálico(Hg0) enquanto o complexo de prata tornava-se solúvel à solução. A coloração escura do papel de filtro deve-se ao mercúrio metálico formado na decomposição do precipitado.

Pb2+; devido a falta de atenção, o analista deixou passar desapercebido este cátion quando adicionou HNO3, KNO2 e pequena porção de H2SO4 quente. Neste procedimento, o KNO2 funciona como catalisador da reação de desprendimento de fumos de SO3 eliminando assim o excesso de HNO3 utilizado na decomposição dos sulfetos dos cátions do grupo II-A. O precipitado branco, descartado pelo analista, era Pb2+ na forma de sulfato, e poderia ser identificado por adição de CH3COOH 30%; o suficiente para reprecipitar o Pb2+. O analista ainda poderia efetuar este procedimento com o auxílio de K2CrO4, o que formaria um precipitado amarelo (PbCrO4) caso o seu estoque de CH3COOH estivesse esgotado.

Cu2+; a solução que continha os demais cátions do grupo II-A foi tratada com NH3.H2O, levando a formação de complexos de Cobre ([Cu(NH3)4]2+) e Cádmio ([Cd(NH3)4]2+) mas não de Bi3+; este precipita-se imediatamente quando o procedimento é estabelecido. O Cobre fora identificado pois, diferentemente do complexo de cádmio, esta solução (complexo aminocúprico) possui forte coloração azul.

Fe3+; Existem íons de ferro no precipitado P5, resultante da adição de HCl e K3[(SCN)3] ao precipitado P4, pois após a adição de tiocianeto de potássio o Fe3+ é complexado à [Fe(SCN)3], podendo ser identificado pela forte coloração vermelha. Caso o analista não tivesse estoque de tiocianeto de potássio, poderia usar também o tiocianeto de amônio.

Al3+; fora identificado quando o analista adicionou, gota a gota, HCl diluído. Neste procedimento ocorreu a conversão de AlO2- à Al(OH)3 que conseqüentemente é convertido a Al3+ novamente. Este processo pode ser rápido, porém o analista pôde observar a formação de um corpo de fundo, que é o alumínio em forma de hidróxido.

Ba2+; o analista descartou o precipitado obtido pelo tratamento do filtrado F7 com CH3COONa (acetato de sódio) e oxidante K2Cr2O7. Este precipitado, descartado, era Ba2+ na forma de oxalato.

Sr2+; A água de gesso torna-se turva em presença de íon estrôncio, ou seja, torna-se com aspecto diferente devido a formação do precipitado SrSO4.

Na+; fora identificado devido a coloração amarela da chama de uma amostra do filtrado F9. Como o íon sódio é um cátion do grupo V, não apresenta reagente de grupo para precipitar, é identificado pelo teste de chama.

Cátions Ausentes:

Ca2+; Como não houve precipitação após a adição de (NH4)2C2O4 ao filtrado F9, não houve, também, a formação de CaC2O4 (precipitado branco), que indicaria presença de cálcio na amostra.

Mg2+; certamente não há íons magnésio na amostra pois ao se tratar o filtrado F9 com fosfato ácido de sódio (Na2HPO4) e NH3.H2O/NH4Cl o analista não observou a formação de nenhum precipitado. Se tivesse MG2+ na amostra haveria formação do bifosfato de magnésio (MgHPO4) que se converteria a fosfato de amônio magnésio (MgNH4PO4) no caso de excesso de NH3.H2O.

Cátions que não se podem afirmar:

Grupo II-B; não se sabe com clareza se estes cátions estão presentes na solução pois o analista errou no ajuste de pH no início dos testes para identificação de cátions do grupo II; o pH fora ajustado para 4,5 quando na literatura recomenda-se o valor de 0,5.

Cd2+; não se pode afirmar pois o analista não completou os testes após o tratamento de cátions do grupo II-A (adição de NH3.H2O à solução). O mesmo apenas identificou a coloração azul, indicativo da presença de Cu2+, não dando continuidade na pesquisa de Cádmio, que poderia ser feita, adicionando, ao filtrado aquecido, HCl 2Mol/L e em seguida uma corrente de H2S, formando um precipitado amarelo (CdS).

Cr3+; o íon cromo não foi precipitado sob a forma de BaCrO4, mas isso não indica a ausência deste íon pois o analista não adicionou um oxidante para a identificação. Em literaturas recomenda-se H2O2 para oxidar o Cr3+ à cromito (CrO2-), levando a formação do BaCrO4 após adição de BaCl2 à segunda parte do filtrado F5.

Bi3+; na análise o químico responsável deixou bem claro que após a identificação de Cu2+ não houve a formação de qualquer precipitado, mas não se pode afirmar que, então, não existe Bi3+ na solução pois o mesmo errou no ajuste do pH no início da determinação de cátions do grupo II.

K+; o íon potássio não pode ser classificado como presente ou ausente pois o analista não examinou o teste de chama por intermédio de um vidro de cor azul. Este procedimento deve ser adotado, uma vez que a coloração amarela do sódio irá mascarar a cor do potássio, impedindo a caracterização da presença do mesmo à solução. Com o auxílio da lente azul consegue-se determinar presença ou ausência de íon potássio pois a cor azul da lente irá absorver a luz amarela emitida pelo sódio.