análise de cátions do grupo IV

Objetivo:
Identificar e separar os cátions do grupo IV.

Fundamentação Teórica O grupo IV é formado pelos cátions: Mg2+, Ca2+, sr2+ e Ba2+. Estes pertencem ao grupo IIA da tabela periódica e formam compostos iônicos, são brancos ou incolores a menos que esteja presente um ânion colorido. Estes cátions precipitam como carbonatos e o reativo deste grupo é carbonato de amônio [(NH4)2CO3] na presença de quantidades moderadas de amônia ou íons amônio.
Na tabela a seguir são representados os produtos de solubilidade de hidróxidos e de alguns sais alcalinos terrosos nos permitindo compreender a escolha dos reagentes na separação destes cátions.
Ânions
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
OH-
5,9x10-12
-
-
-
CO32-
1,0x10-5
4,8x10-9
7,0x10-10
4,9x10-9
C2O42-
8,6x10-5
2,3x10-9
5,6x10-8
2,3x10-8
SO42-
-
6,1x10-5
2,8x10-7
1,0x10-10
CrO42-
-
7,1x10-4
3,6x10-6
1,2x10-10 O cálcio, estrôncio e bário formam carbonatos insolúveis em solução alcalina. Já 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. Por esta razão o magnésio é precipitado separadamente dos demais deste grupo.
A adição de sais de amônio resulta na concentração dos íons NH4+, ocasionando assim um deslocamento do equilíbrio da dissociação da amônia no sentido de amônia não dissociada.
NH3 + H2O NH4+ + OH-
Este deslocamento ocasiona a diminuição da concentração dos íons OH-. Quando a concentração dos íons OH- for reduzida a um valor tal que o produto de solubilidade do Mg (OH)2 não for mais atingido, haverá dissolução completa do precipitado.
O carbonato de amônio nos permite separar o magnésio dos demais cátions deste grupo, já que este precipita os íons Ca2+, Ba 2+, Sr2+ como carbonatos. O