Reações de identificação de metais de

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1 A maioria dos metais de transição forma compostos coloridos, e esta propriedade é empregada em suas identificações. Os íons Al 3, Cr 3 e Fe 3 são precipitados como hidróxidos, enquanto que os demais são precipitados como sulfetos. Os íons Al 3, Cr 3 e Zn 2 são separados de outros íons usandose propriedades anfóteras de seus hidróxidos. 1

2 1- Reação com NaOH Cr 3 3OH - = Cr(OH) 3(s) Al 3 3OH - = Al(OH) 3(s) Fe 3 3OH - = Fe(OH) 3(s) Zn 2 2OH - = Zn(OH) 2(s) Mn 2 2OH - = Mn(OH) 2(s) Fe 2 2OH - = Fe(OH) 2(s) Co 2 NO 3- OH - = Co(OH)NO 3(s) Ni 2 NO 3-3OH - = Ni(OH)NO 3(s) Comentários das reações: Para Co 2 e Ni 2, há inicialmente formação de sais básicos. O Co 2 é precipitado como um sal básico azulado que sob aquecimento em excesso de OH - é convertido à Co(OH) 2, de cor rosa. Por sua vez, o Co(OH) 2 exposto ao ar se oxida lentamente a Co(OH) 3, de cor marrom escura, havendo então nova mudança de cor. Quanto ao Ni 2, em soluções fortemente alcalinas forma um precipitado gelatinoso de Ni(OH) 2 de cor verde, que não se oxida em presença de ar. Nos casos de Fe 2 e Mn 2 também ocorre mudança de cor com o tempo de exposição ao ar, devido a oxidação a Fe(OH) 3 e MnO(OH) 2 (ou MnO 2.H 2 O): Mn(OH) 2 (s) 2H 2 O O 2 = Mn(OH) 3(s) 2 Mn(OH) 2 (s) O 2 = 2MnO(OH) 2(s) 2

3 Comentários das reações: O Mn(OH) 2 de cor branca passa a Mn(OH) 3 de cor marrom. O Fe(II) na presença de OH - é rapidamente oxidado pelo oxigênio do ar a Fe(III). O precipitadode Fe(OH) 2 é branco, porém o resultado que obtém na prática é um precipitado verde, provavelmente um composto misto Fe(OH) 2.Fe(OH) 3, que se forma quando o NaOH ou NH OH é adicionado à solução contendo Fe(III). Este precipitado verde escurece gradualmente à medida que mais Fe(OH) 2 é oxidado a Fe(OH) 3 : Fe(OH) 2(s) O 2 2 H 2 H 2 O = Fe(OH) 3(s) Comentários das reações: 2- Reações em excesso de NaOH: Haverá dissolução de alguns precipitados Cr(OH) 3(s) 3OH - = [Cr(OH) ] - Al(OH) 3(s) OH - = [Al(OH) ] - Zn(OH) 2(s) 2OH - = [Zn(OH) ] - 3

4 3- Reações com NH OH: NH OH = NH 3 H 2 O NH OH = NH OH - K b = [NH ][OH - ]/[NH 3 ] =

5 3- Reações com NH OH: Fe 2 2NH OH = Fe(OH) 2(s) 2 NH Mn 2 2NH OH = Mn(OH) 2(s) 2 NH Zn 2 2NH OH = Zn(OH) 2(s) 2 NH Ni 2 2NH OH NO - 3 = Ni(OH)NO 3(s) NH Co 2 NH OH NO - 3 = Co(OH)NO 3(s) NH Fe 3 3NH OH = Fe(OH) 3(s) 3 NH Cr 3 3NH OH = Cr(OH) 3(s) 3 NH Al 3 3NH OH = Al(OH) 3(s) 3 NH - Reações com NH OH em excesso: Zn(OH) 2(s) NH 3 = [Zn(NH 3 ) ] 2 2 OH - Co(OH) 2(s) 6NH 3 = [Co(NH 3 ) 6 ] 2 2 OH - Ni(OH) 2(s) 6NH 3 = [Ni(NH 3 ) 6 ] 2 2 OH - 5

6 Reações de identificação de metais de transição Crômio (III) A sequência de formação de precipitados de Cr(III), com subsequente dissolução dos precipitados em meio alcalino concentrado. Em cada etapa, essencialmente, remove-se um próton de cada complexo (de 3 para -3). 1- Em presença de hidróxidos (OH - ) formam-se precipitados esverdeados de Cr(III). Cr 3 (aq) 3OH- (aq) ==> Cr(OH) 3(s) ou [Cr O) 6 ] 3 (aq) 3OH- (aq) ==> [Cr(OH) 3 O) 3 ] (s) 3H 2 O (l) Em excesso de hidróxido, o precipitado tende a solubilizar rapidamente: Cr(OH) 3(s) OH - ==> [Cr(OH) ] - (aq) No caso do Cr(III), o Cr(OH) 3 formado passa rapidamente a cromito, [Cr(OH) ] - ou CrO 2-. Aquecendo-se a solução, observa-se a precipitação do Cr(OH) 3, verde acinzentado. CrO 2 - (aq) 2 H 2 O ==> Cr(OH) 3(s) OH - 6

7 Reações de identificação de metais de transição Assim, o Cr(III) mostra um caráter anfotérico rico, pois pode reagir com bases e ácidos. Essencialmente, os complexos de Cr(III) são octaédricos, com 6 ligantes O ou OH - ). (precipitação) => [Cr O) 6 ] 3 => [Cr(OH) O) 5 ] 2 => [Cr(OH) 2 O) ] => [Cr(OH) 3 O) 3 ] (s) (dissolução) => [Cr(OH) O) 3 ] - => [Cr(OH) 5 O)] 2- => [Cr(OH) 6 ] 3- Reações de identificação de metais de transição 2- Em presença a de hidróxido de amônio (NH OH): Cr 3 (aq) 3NH OH (aq) ==> Cr(OH) 3(s) NH (aq) Em caso de excesso de hidróxido de amônio, há a dissolução do precipitado: Cr 3 (aq) 6NH 3 (aq) ==> [Cr(NH 3 ) 6 ] 3 (aq) 3OH - (aq) No caso do Cr 3, o precipitado formado, Cr(OH) 3, é parcialmente solúvel no excesso de hidróxido de amônio, dando uma solução violeta ou rosada, devido à formação do amin-complexo de Cr(III). 7

8 Reações de identificação de metais de transição O hidróxido dissolve-se em ácidos formando sais solúveis, Cr(OH) 3(s) 3H (aq) ==> Cr3 (aq) 3H 2 O(l) Cr(III) forma compostos esverdeados ou violeta Isomerismo de ionização com Cr(III), Cl - e 6H 2 O [Cr O) 6 ] 3 3Cl - (violeta ou verde-azulado) [CrCl O) 5 ] 2 2Cl -.2H 2 O (verde claro) [CrCl 2 O) ] Cl -.2H 2 O (verde escuro) [CrCl 3 O) 3 ] 0. 3H 2 O (verde escuro/marrom) Em excesso de Cl - o complexo se converte em íon tetraclorocromato(iii) (tetraédrico) [Cr O) 6 ] 3 (aq) Cl- (aq) ==> [CrCl ]- (aq) 6H 2 O (l) 8