Reações dos íons Mg 2+

Produto de solubilidade de sais
Nos sais pouco solúveis (solubilidade menor que 0,01mol/L) o produto da
concentração molar de íons é uma constante a uma determinada temperatura,
esse produto (Kps) é chamado produto de solubilidade.
Seja a equação genérica:
AB
A+ + B-
Kps(AB) = [A+] . [B-]
Kps(AB) = Produto das concentrações de A+ e BDe uma maneira geral:
ApBq
pAq+ . qBp-
APBq = [Aq+]p . [Bp-]q
Produto de solubilidade de sais
Escrever a equação do produto de solubilidade do Ag2CrO4.
Ag2CrO4
2Ag+ + CrO42-
Kps = [Ag+]2 . [CrO42-]
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Produto de solubilidade de sais
O Kps do AgCl a 25oC é 1,0x10-10. Calcule as concentrações de Ag+ e Cl- em
solução saturada de AgCl e a solubilidade molar do AgCl.
reação = AgCl
Ag+ + Cl-
Kps = [Ag+].[Cl-]
onde s é a solubilidade molar : [Ag+] = [Cl-] = s
Substituindo na equação do Kps
1,0x10-10 = [Ag+].[Cl-]
1,0x10-10 = s . s
1,0x10-10 = s2
s = (1,0x10-10)1/2
s = 1,0x10-5
se s = [Ag+] = [Cl-] = 1x10-5
Produto de solubilidade de sais
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Produto de solubilidade de sais
Cálcio, estrôncio e bário formam carbonatos insolúveis em solução
alcalina.
O magnésio não precipita com hidróxido em presença de excesso de íons
amônio que reduzem a concentração dos íons hidroxila a um valor tal, que o
produto de solubilidade do hidróxido de magnésio não é atingido.
Por razões semelhantes, o carbonato de magnésio não precipita na presença
de excesso de íons amônio. Esta propriedade tende a separar os íons Mg2+
de Ca2+ , Sr2+ e Ba2+.
Produto de solubilidade de sais
Ânions
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
OHCO32-
5,9x10-12
1,0x10-5
4,8x10-9
7,0x10-10
4,9x10-9
C2O42SO42CrO42-
8,6x10-5
2,3x10-9
5,6x10-8
2,3x10-8
6,1x10-5
2,8x10-7
1,0x10-10
7,1x10-4
3,6x10-6
1,2x10-10
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Reações dos íons Mg 2+
Reação com base forte:
Mg 2+ + 2 OH-
Mg(OH)2 (s)
Esse precipitado deve dissolver-se na presença de sais de amônio.
A adição de sais de amônio resulta num aumento da concentração de íons
NH4+ que ocasiona um deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia
no sentido da formação de amônia não dissociada.
NH3 + H2O
NH4+ + OH-
Esse deslocamento de equilíbrio implica numa diminuição da concentração de
OH-. Quando a concentração de OH- for reduzida a um valor tal que o produto de
solubilidade do Mg(OH)2 não for atingido deve haver dissolução completa do
precipitado.
Reações dos íons Mg 2+
Reação com Hidróxido de amônio:
NH3 + H2O
Mg2+ + 2 OH-
NH4+ + OHMg(OH)2 (s)
A razão da não formação do precipitado de Mg(OH)2 , na presença de NH4Cl, já foi
explicada no caso da reação com NaOH.
Se usarmos solução de HCl, no lugar do cloreto de amônio também não haverá
formação de precipitado.
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Reações dos íons Mg 2+
Íons magnésio reagem com solução de carbonato de amônio, dando origem
a um sal básico, gelatinoso, de composição variável, quando se deixa a solução
em repouso, ou quando se aquece brandamente:
Reação com Carbonato de amônio:
5 Mg2+ + 5 CO32- + 6 H2O
4 MgCO3.Mg(OH)2.5H2 (s) + CO2
Reações dos íons Mg 2+
Aquece-se o tubo da reação sem ferver, centrifugando-se o precipitado e
desprezando-se o sobrenadante. Separa-se o precipitado em duas partes. Tratandose uma das partes do precipitado com solução de ácido acético deve-se observar a
dissolução do precipitado. Esta dissolução se dá devido à diminuição da
concentração dos íons carbonato pela reação com os íons hidrogênio.
CO32- + H+
HCO3- + H+
HCO3H2CO3
CO2 + H2O
(1)
(2)
Observando-se os equilíbrios acima, nota-se que o aumento da concentração
de H+ desloca os equilíbrios para a direita, diminuindo a concentração de CO32-.
Tratando-se a segunda parte do precipitado com solução de cloreto de amônio,
nota-se dissolução do precipitado, devido à diminuição da concentração dos íons
carbonato:
CO32- + NH4+
HCO3- + NH3
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Reações dos íons Mg 2+
Reação com monohidrogeno-fosfato de sódio:
Quando se adiciona uma solução de monohidrogeno-fosfato de sódio a uma solução
Contendo íons magnésio tamponada com hidróxido de amônio-cloreto de amônio,
há a formação de um precipitado branco de MgNH4PO4.6H2O, que cristaliza sob a
forma característica de estrelas:
HPO42- + OH-
H2O + PO43-
Mg2+ + NH4+ + PO43- + 6 H2O
(1)
MgNH4PO4.6H2O (2)
Reações dos íons Mg 2+
Reação com monohidrogeno-fosfato de sódio:
Na precipitação dos íons magnésio por esse método, a solução deve ser
alcalinizada com hidróxido de amônio para que a precipitação seja completa.
Ver os equilíbrios (1) e (2). Por outro lado, é necessária a adição de cloreto de
amônio, pois a presença dos íons amônio, além de ajudar a precipitação através do
efeito do íon comum, impede a formação de uma precipitado branco, floculento, de
fosfato ácido de magnésio. A adição de cloreto de amônio impede a formação de
hidróxido de magnésio.
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Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Reação com carbonato de amônio:
Soluções contendo os íons Ca2+ , Sr2+ e Ba2+ quando
tratadas com solução de carbonato de amônio dão origem
a formação de precipitados brancos de CaCO3, SrCO3 e
BaCO3
Ca2+ + CO32-
CaCO3 (s)
Sr2+ + CO32-
SrCO3 (s)
Ba2+ + CO32-
BaCO3 (s)
Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Separando-se cada precipitado formado em duas partes, após centrifugação.
Uma parte deve ser tratada com solução de cloreto de amônio e outra com solução de
Ácido acético. No caso do tratamento do precipitado com cloreto de amônio o precipitado
Deverá permanecer inalterado enquanto no caso do tratamento com ácido acético deverá
Haver dissolução do precipitado.
MCO3 (s)
M2+ + CO32-
CO32- + H+
HCO3- + H+
(1)
HCO3H2CO3
(2)
H2O + CO2
(3)
Na presença de HAc, os equilíbrios (1), (2) e (3) são deslocados para a direita,
dissolvendo o precipitado. Na presença de íons amônio, há uma diminuição da
concentração de CO32-, mas que ainda é suficiente para atingir o produto de
solubilidade destes carbonatos ~ 10-9). Entretanto, esta concentração de CO32não é suficiente o produto de solubilidade do MgCO3, que por essa razão é solúvel
em solução de NH4Cl.
CO32- + NH4+
HCO3- + NH3
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Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Reações com oxalato de amônio:
Soluções neutras de oxalato de amônio ou de sódio, formam precipitados com
os íons dos metais da coluna 2. O precipitado formado à frio é finamente dividido
e difícil de centrifugar e decantar, entretanto, à quente, formam-se cristais grandes.
Os oxalatos dissolvem-se em soluções de ácidos fortes, devido à formação dos íons
HC2O4-:
MC2O4 (s)
C2O42- + H+
M2+ + C2O42HC2O4-
Um ácido fraco, tal como o HAc não é suficiente para deslocar o equilíbrio
e dissolver o precipitado no caso do cálcio. A solubilidade dos oxalatos aumenta
na ordem Ca , Sr e Ba.
Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Reações com dicromato de potássio:
Os íons bário formam com o cromato um precipitado amarelo de cromato de bário,
BaCrO4, somente solúvel em ácidos muito fortes. Os íons Sr2+ e Ca2+ não precipitam
em meio ácido.
Cr2O72- + H2O
M2+ + Cr2O72-
2 CrO42- + 2 H+
MCrO4(s)
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Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Reações com dicromato de potássio:
Em soluções neutras, a reação de precipitação do bário com o dicromato
não é completa, porque um ácido forte é formado, como resultado da própria
reação de precipitação, como mostrado no equilíbrio abaixo:
Cr2O72- + 2 Ba 2+ + H2O
2 BaCrO4 + 2 H+
Contudo, a precipitação do BaCrO4 pode ser total se for adicionado
acetato de sódio à solução, que reagirá com os íons H+ resultante de
precipitação, no sentido de formação de ácido acético, mantendo a
concentração de H+ baixa. Os íons cálcio e estrôncio não formam precipitados
com os íons cromato nestas condições.
Reações dos íons Ca2+ , Sr 2+ e Ba 2+
Reações com sulfato de amônio:
Os íons sulfato provém de um ácido relativamente forte, HSO4- de tal modo que h
pouca tendência para os íons H+ e SO42- se combinarem. Desse modo, a dissolução
do precipitado em qualquer ácido, requer uma concentração alta de íons hidrogênio.
MSO4(s) + H+
M2+ + HSO4-
No caso de Ba2+ e Sr2+ deverá haver formação de precipitados, enquanto
que Ca2+ não deverá precipitar em meio ácido.
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