Identificação dos cátions de ferro, alumínio e cálcio em amostras reais

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Este texto tem por objetivo propor métodos laboratoriais que permitam identificar os íons metálicos (cátions) Fe3+, Al3+ e Ca2 em amostras reais, como solos, erva-mate, cascas de frutos, entre outras. Dessa forma, será possível estabelecer-se uma rota específica para os cátions pesquisados.

Ferro (íon Fe3+)

  • Trata-se uma amostra de erva mate com HCl 3M;
  • Ferve-se por aproximadamente 10 minutos;
  • Filtra-se a amostra;
  • Adiciona-se K4[Fe(CN)6] ao filtrado;
  • Verifica-se uma coloração verde escuro;
  • Filtra-se para melhores conclusões em relação a coloração adquirida, através de seu precipitado.

Alumínio (íon Al3+)

  • Trata-se uma amostra de solo com HCl 3M;
  • Aquece-se a amostra por aproximadamente 5 minutos;
  • Filtra-se a amostra;
  • Adiciona-se acetato de sódio e alúmen ao filtrado;
  • Verifica-se uma rosada não persistente.

Cálcio (íon Ca2+)

  • Trata-se uma amostra de cascas de ovos e outra de calcário com HCl 3M;
  • Ferve-se para transformar o carbonato de cálcio em cloreto de cálcio e eliminar o gás carbônico;
  • Adiciona-se acetato de amônia;
  • Verifica-se uma coloração esbranquiçada.
  • Aguarda-se um tempo e pode-se ver um precipitado branco.

Após a realização desse experimento, percebe-se que o mesmo fornece informações úteis, pois poderemos identificar qualquer um dos cátion abordados quando presente em qualquer tipo de amostra real (amostras do cotidiano). Para identificar a presença de ferro, pode-se utilizar uma amostra de erva mate, a qual se mostra positiva. Na identificação da presença de alumínio, utiliza-se uma amostra de solo, a qual se mostra positiva. Já para o cálcio, pode-se utilizar uma amostra de calcário e uma de cascas de ovos, sendo que ambas mostram-se positivas.

Abaixo é apresentado um esquema que sintetiza os procedimentos realizados na identificação dos cátions trabalhados.

Cátion

Procedimento

Resultado

Ferro - Fe+3

1. Tratar a amostra com HCl 3M.

2. Ferver por 10 min.

3. Filtrar.

4. Tratar o filtrado com K4[Fe(CN)6].

Positivo:

PPT Verde escuro

Alumínio - Al+3

1. Tratar a amostra com HCl 3M.

2. Aquecer e filtrar.

3. Juntar ao filtrado Acetato de Sódio e Alúmen.

Positivo:

PPT Rosado não persistente

Cálcio - Ca+2

1. Dissolver a amostra com HCl 3M.

2. Ferver para eliminar o CO2 da amostra.

3. Tratar com Acetato de Amônio.

Positivo:

PPT Branco

Abaixo, um quadro com as equações envolvidas na experimentação, com sua respectiva classificação.

FERRO – AMOSTRA DE ERVA MATE

REAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

6 HCl + Fe2(SO4)3 → 2 FeCl3 + 3 H2SO4

Dupla troca

4 FeCl3 + 3 K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3¯ + 2 KCl

Dupla troca

 

ALUMÍNIO – AMOSTRA DE SOLO

REAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

6 HCl + Al2(SO4)3 → 2 AlCl3 + 3 H2SO4

Dupla troca

AlCl3 + 3 H3C–COONa → Al(H3C–COO)3 + 3 NaCl

Dupla troca

 

CÁLCIO – AMOSTRAS DE CASCA DE OVOS E CALCÁRIO

REAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

2 HCl +CaCO3 → CaCl2 + H2CO3

Dupla troca

H2CO3 → CO2 + H2O

Análise

CaCl2 + (NH4)2(COO)2 → CaC2O4¯ + 2 NH4Cl

Dupla troca

Referências:

FELTRE, Ricardo, Química Orgânica, Ed. Moderna, 6ª Edição, São Paulo, 2004.
PERUZZO, Francisco; CANTO, Eduardo Leite, Química na abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, 3ª Edição, São Paulo, 2003.
ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.

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