16.14: Análise Qualitativa

Para soluções que contenham misturas de catiões diferentes, a identidade de cada catião pode ser determinada por análise qualitativa. Esta técnica envolve uma série de precipitações selectivas com diferentes reagentes químicos, cada reação produzindo um precipitado característico para um grupo específico de catiões. Os iões metálicos dentro de um grupo são separados por variação do pH, aquecimento da mistura para dissolver novamente um precipitado, ou adição de outros reagentes para formar iões complexos.

Por exemplo, os catiões do grupo IV, que consistem em carbonatos e fosfatases insolúveis, como Ba²⁺, Ca²⁺, e Mg²⁺, formam todos precipitados brancos na presença de hidrogénio fosfato de diamónio ((NH₄)₂HPO₄) em uma solução básica. Os precipitados são dissolvidos em ácido acético diluído. Para identificar cada catião, é realizado um teste de confirmação.

Todos os três catiões formam sais de cromato amarelo brilhante com a adição de cromato de potássio (K₂CrO₄); no entanto, apenas o cromato de bário (BaCrO₄) é insolúvel em ácido acético.  A solução pode ser filtrada e o filtrado contém Ca²⁺ e Mg²⁺.

O filtrado pode agora ser dividido em duas partes para testar os catiões restantes. Se a solução formar um precipitado branco na presença de uma solução de oxalato de amónio ((NH₄)₂C₂O₄), é possível confirmar os iões Ca²⁺. O precipitado branco é o de oxalato de cálcio, que é insolúvel tanto em água como em ácido acético.

Mg²⁺ é identificado por um teste de cavidade de carvão. Neste teste, os carbonatos metálicos são decompostos no óxido de metal correspondente em uma cavidade de carvão. A cor do resíduo indica o possível catião. O óxido de magnésio (MgO) deixa um resíduo branco na cavidade do carvão. Este resíduo é tratado com algumas gotas de solução de nitrato de cobalto (Co(NO₃)₂). Com o calor, o nitrato de cobalto decompõe-se em óxido de cobalto (II), que forma uma amálgama rosa (CoO-MgO), confirmando a presença de Mg²⁺.