Questão 1. Um teste para caracterização do ion \mathrm{Cd}^{2+}, em solução aquosa, pode ser representado pelas equações químicas apresentadas abaixo. Indique as alterações macroscópicas que devem ser observadas, em cada uma das três etapas, ao se realizar esse teste.
\begin{gathered} \mathrm{Cd}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{CN}^{2-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Cd}(\mathrm{CN})_{2}(\mathrm{~s})^{2-} \\\ \mathrm{Cd}(\mathrm{CN})_{2}(\mathrm{~s})+2 \mathrm{CN}^{2-}(\mathrm{aq}) \rightarrow\left[\mathrm{Cd}(\mathrm{CN})_{4}\right]^{2-}(\mathrm{aq}) \\\ {\left[\mathrm{Cd}(\mathrm{CN})_{4}\right]^{2-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{CdS}(\mathrm{~s})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})+4 \mathrm{CN}^{-}(\mathrm{aq})} \end{gathered}

Passo 1

O enunciado descreve um teste qualitativo para identificar o íon \mathrm{Cd}^{2+} em solução aquosa, baseado em três reações sucessivas de precipitação e complexação. Vamos anotar as mudanças visuais (macroscópicas) que ocorrem em cada etapa ao adicionar primeiro \mathrm{CN}^{-}, depois mais \mathrm{CN}^{-} em excesso e, por fim, ao borbulhar \mathrm{H_{2}S}.

Passo 2

Na primeira etapa
\mathrm{Cd}^{2+}(\mathrm{aq}) \;+\;2\,\mathrm{CN}^{-}(\mathrm{aq}) \;\longrightarrow\;\mathrm{Cd(CN)_{2}}(\mathrm{s})
forma-se o sólido \mathrm{Cd(CN)_{2}}. Macroscopicamente observa-se surgimento de um precipitado de cor branca, deixando a solução turva.

Passo 3

Na segunda etapa
\mathrm{Cd(CN)_{2}}(\mathrm{s}) \;+\;2\,\mathrm{CN}^{-}(\mathrm{aq}) \;\longrightarrow\;[\mathrm{Cd(CN)_{4}}]^{2-}(\mathrm{aq})
o precipitado branco de \mathrm{Cd(CN)_{2}} é solubilizado pelo excesso de \mathrm{CN}^{-}, formando o complexo [\mathrm{Cd(CN)_{4}}]^{2-} em solução. Macroscopicamente o resíduo branco desaparece e a solução volta a ficar límpida (incolor).

Passo 4

Na terceira etapa
[\mathrm{Cd(CN)_{4}}]^{2-}(\mathrm{aq})\;+\;\mathrm{H_{2}S}(\mathrm{g}) \;\longrightarrow\;\mathrm{CdS}(\mathrm{s})\;+\;2\,\mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})\;+\;4\,\mathrm{CN}^{-}(\mathrm{aq})
o sulfeto de cádmio \mathrm{CdS} precipita. Macroscopicamente aparece um sólido de cor amarela, característico de \mathrm{CdS}.

Resposta

Etapa 1: formação de precipitado branco (Cd(CN)_{2}).
Etapa 2: dissolução do precipitado e solução límpida (complexo tetracianocádmio).
Etapa 3: formação de precipitado amarelo (CdS).

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