UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ – UNOCHAPECÓ ÁREA DE CIÊNCIAS EXATAS E AMBIENTAIS – ACEA CURSO: ENGENHARIA QUÍMICA – 4º PERÍODO COMPONENTE CURRICULAR: QUÍMICA ANALÍTICA I PROFESSORA: SUELLEN CADORIN FERNANDES ACADÊMICOS: GLEICIELE A. VICENTIN E KEVIN PICCOLI REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO 18 DE Novembro de 2014

ÂNIONS Definição: Um ânion é um íon com carga negativa. São ametais que se ligam à metais, formando ligações iônicas. Esses ametais, por terem alta eletronegatividade, tendem a atrair elétrons do metal com o qual está se ligando, então esse metal se transforma num cátion (carga positiva), pois perde elétrons e esse ametal se transforma num ânion (carga negativa), pois ganha elétrons. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

ÂNIONS REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CLASSIFICAÇÃO DOS ÂNIONS As reações dos ânions seguem um esquema de classificação, mas cabe ressaltar que não existe um esquema satisfatório que permita a separação dos ânions comuns em grupos principais. Assim, esse esquema de classificação subdivide-os em dois grupos: Classe A e Classe B. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CLASSIFICAÇÃO DOS ÂNIONS Classe A: envolve a identificação por produtos voláteis obtidos por tratamento com ácidos. Subdivide-se em I e II: I) Gases desprendidos com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico diluídos; II) Gases ácidos desprendidos com ácido sulfúrico concentrado. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CLASSIFICAÇÃO DOS ÂNIONS Classe B implica os ânions que reagem em solução. Esta, também subdivide-se em I e II: I) Reações de precipitação; II) Apresentam reação de oxidação e redução em solução. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CLASSIFICAÇÃO DOS ÂNIONS Os ânions manganato (MnO42-), permanganato (MnO4-), cromato (CrO42-) e dicromato (Cr2O72-) são classificados como ânions classe B e grupo II. Ou seja: Estes ânions dependem de reações em solução e realizam reações redox. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

TABELA DE POTENCIAIS DE REDUÇÃO EM SOLUÇÃO AQUOSA (25ºC): REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANÊS (Mn) O manganês é  o 12º elemento mais abundante da crosta terrestre. Apresenta-se em estado sólido na temperatura ambiente. Possui número atômico 25 e massa atômica 55u. Na tabela periódica dos elementos, situa-se na família 7B (metais de transição). Foi descoberto em 1774, por Johan Gottlied Gahn (sueco), ao reduzir o seu óxido com carbono. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANÊS (Mn) Aplicações: Sua principal aplicação é na fabricação de ligas metálicas no qual é um agente removedor de enxofre e oxigênio. Dependendo do seu estado de oxidação, os íons de manganês possuem cores variadas e são usados industrialmente como pigmentos. Os permanganatos alcalinos (1A) e alcalinos terrosos (2A) são poderosos oxidantes. O dióxido de manganês é usado como cátodo (ou receptor de elétrons) em baterias e células secas padrões e alcalinas disponíveis no mercado. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANÊS (Mn) REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) Todos os permanganatos são solúveis em água e possuem cor violeta amarelado quando nesta solução. Para o estudo das reações que envolvem os permanganatos e manganatos, iremos considerar uma solução de permanganato de potássio (KMnO4 ). 1. Peróxido de Hidrogênio: A adição deste reagente a uma solução de permanganato de potássio, acidificada com ácido sulfúrico diluído, resulta na descoloração e na liberação de oxigênio puro: 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) 2. Redução de Permanganatos: Em soluções ácidas, a redução prossegue até a formação do íon manganês (II), incolor. Os seguintes reagentes podem ser utilizados:   2.1 Sulfeto de hidrogênio: Na presença de ácido sulfúrico diluído, a solução se descolore e o enxofre se precipita. 2MnO4- + 5H2S + 6H+ → 5S + 2Mn2+ + 8H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) 2.2 Dióxido de enxofre: Na presença de ácido sulfúrico, reduz o permanganato instantaneamente. 2MnO4- + 6SO2 + 2H2O → 2Mn2+ + 4H+ + 5SO42-   2.3 Sulfato de ferro (II): Na presença de ácido sulfúrico, reduz o permanganato a manganês (II). A solução torna-se amarela, devido à formação de íons ferro (III). MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-)   2.4 Iodeto de potássio: Na presença de ácido sulfúrico reduz o permanganato com formação de iodo. 2MnO4- + 10 I- + 16H+ → 2Mn2+ + 5 I2 + 8H2O 2.5 Nitrito de sódio: Na presença de ácido sulfúrico, reduz o permanganato com formação de íons nitrato. 2MnO4- + 5NO2- + 6H+ → 2Mn2+ + 5NO3- + 3H2O 2.6 Ácido oxálico: Na presença de ácido sulfúrico, produz dióxido de carbono. (REAÇÃO AUTOCATALÍTICA quando mais manganês é formado, mais rápida fica a reação) 2MnO4- + 5(COO)22- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) 3. Ácido clorídrico concentrado: Todos os permanganatos, por ebulição com ácido clorídrico concentrado, desprendem o cloro. 2MnO4- + 16HCl → 5Cl2 + 2Mn2+ + 6Cl- + 8H2O   4. Ácido sulfúrico concentrado: Os permanganatos dissolvem-se neste reagente para produzir uma solução verde que contém heptóxido de manganês (anidrido permangânico) e por causa disto estará sujeita à explodir espontaneamente. Assim, esta reação é muito perigosa. 2KMnO4 + H2SO4 → Mn2O7 + 2K+ + SO42- + H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) 5. Solução de hidróxido de sódio: Aquecendo uma solução de permanganato de potássio com solução de hidróxido de sódio produz-se uma solução verde de manganato de potássio com desprendimento de oxigênio (i). Nesta reação haverá precipitação do dióxido de manganês (ii) caso haja um grande volume de água acidificada. 4MnO4- + 4OH- → 4MnO42- + O2 + 2H2O (i) 3MnO42- + 2H2O → 2MnO4- + MnO2 + 4OH- (ii) REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) REAÇÕES: MANGANATOS (MnO42-) E PERMANGANATOS (MnO4-) 6. Ação do calor: Aquecendo o permanganato de potássio em um tubo de ensaio, desprende-se o oxigênio puro, deixando um resíduo preto de manganato de potássio K2MnO4 e dióxido de manganês. Extraindo com um pouco de água e filtrando, obtém-se uma solução de manganato de potássio. 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CROMO (Cr) O crômo é um metal muito resistente à corrosão encontrado no estado sólido em temperatura ambiente. Seu número atômico é 24 e sua massa atômica 52u. Na tabela periódica dos elementos, este metal localiza-se na família 6B (metais de transição). Foi descoberto em1797, por Louis Nicolas Vauquelin na Rússia. REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

2CrO42- + 2H+ → 2HCrO4- + Cr2O72- + H2O  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) Todos os metais alcalinos e Ca, Sr, Mg, Mn, Zn, Fe e Cu são solúveis. Os demais são pouco solúveis ou insolúveis. Os cromatos produzem soluções amarelas quando solúveis em água. Na presença de ácidos minerais diluídos, isto é, de íons hidrogênio, os cromatos são convertidos em dicromatos. Estes produzem soluções aquosas de cor vermelho-laranja. A transformação inversa é produzida por íons hidroxila. 2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O ou Cr2O72- + 2OH- → 2CrO42- + H2O Ainda, pode-se expressar as reações acima como: 2CrO42- + 2H+ → 2HCrO4- + Cr2O72- + H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

1. Solução cloreto de bário:  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) 1. Solução cloreto de bário: Precipitado amarelo-pálido de cromato de bário, insolúvel em água e em ácido acético, mas solúvel em ácidos minerais diluídos . CrO42- + Ba2 → BaCrO4 2. Solução de nitrato de prata: Precipitado marrom-avermelhado de cromato de prata, com uma solução de um cromato. O precipitado será solúvel em ácido nítrico diluído e em solução de amônia, mas insolúvel em ácido acético. CrO42- + 2Ag+ → Ag2CrO4 REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

3. Solução de acetado de chumbo:  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) 3. Solução de acetado de chumbo: Precipitado amarelo de cromato de chumbo, insolúvel em ácido acético, mas solúvel em ácido nítrico diluído. CrO42- + Pb2+ → PbCrO4 4. Peróxido de hidrogênio: Se uma solução ácida de um cromato é tratada com peróxido de hidrogênio, obtém-se uma solução azul intensa de pentóxido de cromo. A solução azul é muito instável e decompõem-se rapidamente, produzindo oxigênio e uma solução verde de um sal de cromo (III). CrO42- + 2H+ + 2H2O2 → CrO5 + 3H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

2CrO42- + 3SO2 + 4H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 2H2O  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) 5. Sulfeto de hidrogênio: Uma solução ácida de um cromato é reduzida por este reagente à uma solução verde de íons cromo (III), acompanhada de separação de enxofre. 2CrO42- + 3H2S + 10H+ → 2Cr3+ + 3S + 8H2O   Redução de cromatos e dicromatos: 6.1 O dióxido de enxofre, na presença de ácido mineral diluído, reduz os cromatos ou dicromatos. 2CrO42- + 3SO2 + 4H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 2H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

CrO42- + 3Fe2+ + 8H+ → Cr3+ + 3Fe3+ + 4H2O  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) 6.2 O iodeto de potássio na presença de ácido mineral diluído, pode ser usado como um redutor. A cor da solução torna-se marrom ou azulada, de acordo com as quantidades de íons iodo e cromo (III), que serão formados na reação. 2CrO42- + 6 I- + 16H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 8H2O 6.3 O sulfato de ferro (II), na presença de ácido mineral, reduz os cromatos ou dicromatos facilmente. CrO42- + 3Fe2+ + 8H+ → Cr3+ + 3Fe3+ + 4H2O 6.4 O etanol, na presença de ácido mineral, reduz os cromatos ou dicromatos lentamente à frio, mas rapidamente, se a solução for aquecida. 2CrO42- + 3C2H5OH + 10H+ → 2Cr3+ + 3CH3CHO + 8H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

2K2CrO4 + 16HCl → 2Cr3+ + 3Cl2 + 4K+ + 10Cl- + 8H2O  REAÇÕES: CROMATOS (CrO42-) E DICROMATOS (Cr2O72-) Redução de cromatos ou dicromatos sólido com ácido clorídrico concentrado: Aquecendo um cromato ou dicromato sólido com ácido clorídrico concentrado, desprende-se cloro, produzindo uma solução contendo íons cromo (III). 2K2CrO4 + 16HCl → 2Cr3+ + 3Cl2 + 4K+ + 10Cl- + 8H2O K2Cr2O7 + 14HCl → 2Cr3+ + 3Cl2 + 2K+ + 8Cl- + 7H2O REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

REFERÊNCIAS Sites: http://pt.wikipedia.org/wiki/Mangan%C3%AAs http://pt.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%B4mio Acessados em 13 de novembro de 2014. VOGEL, Arthur Israel. Química analítica qualitativa. 5. ed. rev. São Paulo: Mestre Jou, 1981. 665 p. Livro: REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO

AGRADECEMOS POR SUA ATENÇÃO! REAÇÕES DOS ÂNIONS CLASSE B GRUPO II: MANGANATO, PERMANGANATO, CROMATO E DICROMATO