Descrever um teste que permita separar e identificar os seguintes pares de íons contidos em um mesmo recipiente:
a.
b.
e
c.
e
a.
b.
c.
Passo 1
Beleza, o exercício quer que a gente pense em um esquema de química analítica para separar e identificar pares de íons metálicos que formam precipitados com cloreto:
a) Ag⁺ e Pb²⁺
b) Hg₂²⁺ (mercúrio(I)) e Pb²⁺
c) Hg₂²⁺ e Ag⁺
a) Ag⁺ e Pb²⁺
b) Hg₂²⁺ (mercúrio(I)) e Pb²⁺
c) Hg₂²⁺ e Ag⁺
Conteúdo: análise qualitativa de íons, usando solubilidade de precipitados (como AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂) e reações de complexação (NH₃) ou solubilização (água quente). Vamos precisar de: HCl, H₂O quente, NH₃ (aq) e, secundariamente, K₂CrO₄ ou HCl para confirmar.
Passo 2
(a) Separando Ag⁺ e Pb²⁺
- Em um mesmo frasco, adiciona um pouco de HCl: ambos formam precipitado branco de cloretos:
Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(s)
Pb²⁺ + 2 Cl⁻ → PbCl₂(s) - Agora adiciona amônia em excesso (NH₃(aq)). A teoria: AgCl é anfótero ao ponto de formar o íon diamminé-prata, mas PbCl₂ não solubiliza em amônia, e Pb²⁺ acaba formando ligeiro precipitado de Pb(OH)₂. Assim:
AgCl(s) + 2 NH₃ ⇌ [Ag(NH₃)₂]⁺(aq) + Cl⁻
PbCl₂(s) + 2 NH₃ + 2 H₂O → Pb(OH)₂(s) + 2 NH₄⁺ + 2 Cl⁻ - Filtra: no filtrado temos [Ag(NH₃)₂]⁺, no resíduo Pb(OH)₂.
- Confirmações:
- Para Pb²⁺ no resíduo: adiciona K₂CrO₄ → amarelo de PbCrO₄(s).
- Para Ag⁺ no filtrado: acidifica com HCl → reaparece AgCl branco.
Passo 3
(b) Separando Hg₂²⁺ e Pb²⁺
- Começa igual: HCl → precipita Hg₂Cl₂(s) e PbCl₂(s).
- Filtra e reserva o sólido. Lava rápido com água fria.
- Aquece esse sólido em água quente: PbCl₂(s) é moderadamente solúvel em água quente e vai para a fase líquida; Hg₂Cl₂(s) continua sólido.
- Filtra de novo: no filtrado está Pb²⁺ em solução, no sólido puro Hg₂Cl₂.
- Identificação final:
- No filtrado (Pb²⁺): adiciona K₂CrO₄ → PbCrO₄ amarelo.
- No sólido (Hg₂Cl₂): adiciona NH₃(aq) → forma depósito escuro (mistura de Hg⁰ e HgNH₂Cl), característico de mercúrio(I).
Passo 4
© Separando Hg₂²⁺ e Ag⁺
- De novo, HCl → precipita AgCl(s) e Hg₂Cl₂(s) juntos.
- Filtra e lava com água.
- Trata o sólido com NH₃(aq): AgCl solubiliza (formando [Ag(NH₃)₂]⁺) e Hg₂Cl₂ sofre reação de disproporção e vira mercúrio metálico escuro:
Hg₂Cl₂ + 2 NH₃ → Hg⁰(s preto) + HgNH₂Cl(s) + NH₄Cl - Filtra: no filtrado está prata como [Ag(NH₃)₂]⁺; no resíduo, mercúrio.
- Identificação:
- Acidifica o filtrado com HCl → AgCl branco.
- Resíduo escuro é confirmação de Hg₂²⁺.
Resposta
a) Adiciona NH₃(aq) ao precipitado de AgCl+PbCl₂ → AgCl dissolvido como [Ag(NH₃)₂]⁺, Pb fica como Pb(OH)₂; confirma Pb com K₂CrO₄ e Ag reprecipitando com HCl.
b) Precipita cloretos com HCl, aquece em água → PbCl₂ solúvel, Hg₂Cl₂ insolúvel; confirma Pb com K₂CrO₄ no filtrado e Hg₂²⁺ no sólido com NH₃ (preto).
c) Precipita cloretos, depois NH₃(aq) → AgCl dissolve ([Ag(NH₃)₂]⁺) e Hg₂Cl₂ vira depositado escuro; confirma Ag reprecipitando com HCl e Hg pela cor preta.
b) Precipita cloretos com HCl, aquece em água → PbCl₂ solúvel, Hg₂Cl₂ insolúvel; confirma Pb com K₂CrO₄ no filtrado e Hg₂²⁺ no sólido com NH₃ (preto).
c) Precipita cloretos, depois NH₃(aq) → AgCl dissolve ([Ag(NH₃)₂]⁺) e Hg₂Cl₂ vira depositado escuro; confirma Ag reprecipitando com HCl e Hg pela cor preta.