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)

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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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