AnalisiQualitativa_orioli(cap.13)1 Analisi di una sostanza incognita.
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analisiQualitativa_orioli(cap.13) 1
Analisi di una Analisi di una
sostanza incognitasostanza incognita
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 2
1)1) Reazioni specificheReazioni specifiche
Reazioni che possono essere utilizzate anche in PRESENZA di PRESENZA di altri ionialtri ioni senza che INTERFERISCANOsenza che INTERFERISCANO nel risultato
Es.:
NH4+ + OH- NH3 + H2O
NB: la maggior parte delle reazioni diventa SPECIFICA in opportune condizioni sperimentali
(per esempio, dopo l’eliminazione di alcuni ioni per esempio, dopo l’eliminazione di alcuni ioni interferentiinterferenti)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 3
2) Procedimento sistematico2) Procedimento sistematico
Quando è sconveniente utilizzare reazioni specifiche,
la ricerca si esegue
dopo aver ricercato/eliminato tutti i possibili IONI dopo aver ricercato/eliminato tutti i possibili IONI INTERFERENTIINTERFERENTI
L’analisi viene eseguita secondo un ordine preciso
(ANALISI SISTEMATICA)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 4
ANALISI SISTEMATICAANALISI SISTEMATICA
Gli ioni vengono separati NON singolarmente ma in GRUPPINON singolarmente ma in GRUPPI, utilizzando proprietà caratteristiche di un certo numero di ioni
rispetto a determinati reattivi, che vengono denominati REATTIVI DI GRUPPOREATTIVI DI GRUPPO
Es.:
As, Sb, Sn, Hg, Pb, Bi, Cu, Cd presenti in un’unica soluzione di HCl
PRECIPITANO COME SOLFURI POCO PRECIPITANO COME SOLFURI POCO SOLUBILISOLUBILI
(separazione)(separazione)
HH22SS
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 5
non formano solfuri poco solubilinon formano solfuri poco solubili
Gli altri elementi in HClGli altri elementi in HCl
HH22SS
NHNH44OHOH
CATIONI che dannoCATIONI che dannoidrossidi insolubiliidrossidi insolubili
PRECIPITANOPRECIPITANO
CATIONI che NON dannoCATIONI che NON dannoidrossidi insolubiliidrossidi insolubili
SOLUZIONESOLUZIONE
Altro reattivoAltro reattivo
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 6
Analisi sistematica tradizionale (Bunsen, Fresenius)Analisi sistematica tradizionale (Bunsen, Fresenius)
I° gruppo
Cationi che formano CLORURICLORURI poco solubili e che precipitano da soluzioni neutre o acide (HNO3) per trattamento con HClHCl
Ag+, Hg+, Pb2+, (Tl+)
Non dà precipitazione completa e si riprecipita al
II° gruppo
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 7
II° gruppo
Cationi che, dopo ELIMINAZIONE del I° gruppoELIMINAZIONE del I° gruppo,
reagiscono con HH22S S formando SOLFURI talmente INSOLUBILISOLFURI talmente INSOLUBILI
(Ps < 10-23) da precipitare in soluzione acida (pH 0.5)
Hg2+, Pb2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, As3+, As5+, Sb5+, Sn2+, Sn4+ (Au, Pt)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 8
III° gruppo
Cationi che, dopo ELIMINAZIONE del I° e del II° gruppodopo ELIMINAZIONE del I° e del II° gruppo,
reagiscono con NHNH44OH OH formando IDROSSIDIIDROSSIDI poco solubili
(in presenza di NH4Cl , cioè in soluzione tamponata a pH 9)
Fe3+, Al3+, Cr3+, (Ti4+), Mn2+ (parzialmente)(in particolari condizioni anche Co2+, Zn2+)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 9
IV° gruppo
Cationi che, esclusi quelli del I°, del II° gruppo e del III° , esclusi quelli del I°, del II° gruppo e del III° gruppo,gruppo,
non vengono precipitati da H2S a pH < 0.5,
ne da NH4OH/NH4Cl a pH 9,
ma da HH22S a pH > 0.5 (S a pH > 0.5 ( pH pH 9) 9)
Zn2+, Co2+, Ni2+,Mn2+
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 10
V° gruppo
Cationi che, ,
non precipitati dai reattivi del I°, del II° gruppo, del III° non precipitati dai reattivi del I°, del II° gruppo, del III° gruppo e del IV° gruppo,gruppo e del IV° gruppo,
formano Sali poco solubili in presenza di
(NH(NH44)CO)CO3 3 in soluzione tampone a pH 9 (in soluzione tampone a pH 9 (NH4OH/NH4Cl)
Ca2+, Ba2+, (Sr2+)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 11
VI° gruppo
Cationi che
non vengono precipitativengono precipitati da nessuno dei reattivi precedenti
Mg2+, Na+, K+, NH4+, Li+
Si riconoscono mediante reazioni specifiche
(dopo eliminazione dei primi 5 gruppi) perché non esiste un reattivo comune
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 12
Analisi dei cationi del I° gruppoAnalisi dei cationi del I° gruppo
AgAg++, Pb, Pb2+2+, Hg, Hg222+2+
HCl 2NHCl 2N
AgCl , PbCl2 , Hg2Cl2
HH22OcaldaOcalda
NH3 dil
HNO3
Ag(NH3)2+
AgAgCl
AgClAgCl , Hg , Hg22ClCl2 2 PbPb2+2+ H2SO4 dil
PbPbSO4 (bianco)
CH3COOHK2Cr2O4
PbPbCrO4 (giallo)
Hg2Cl2
HgNH2Cl Ammido cloruro(Bianco) +HgHg (nero)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 13
Cationi di sostanze inorganiche BIANCHE Cationi di sostanze inorganiche BIANCHE solubili in acqua (FU XI)solubili in acqua (FU XI)
I° gruppo (HCl): AgAg++ AgClAgCl bianco
II° gruppo (H2S; pH < 0.5): HgHg+2 +2 HgSHgS nero
III° gruppo (NH4OH-NH4Cl pH 9): AlAl+3+3 Al(OH)Al(OH)33
V° gruppo (NH4)2CO3: CaCa+2+2 CaCOCaCO33 bianco
IV° gruppo (H2S pH 9): ZnZn+2+2 ZnSZnS bianco
VI° gruppo: NHNH44
++; Mg; Mg2+2+; Na; Na++; K; K++; Li; Li++
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 14
I° gruppo (AgI° gruppo (Ag++))
[1] AgAg++ + Cl- AgCl bianco
Alla soluzione acquosa aggiungere HCl diluito. Si forma un precipitato bianco di AgCl.
[2] AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-
Centrifugare, eliminare il surnatante, lavare il precipitato se necessario e solubilizzare il precipitato in NH3 dil.
[3] [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ AgCl + 2NH4+
Alla soluzione ottenuta per aggiunta di NH3 dil., aggiungere HNO3 dil. si ha la precipitazione di AgCl (s)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 15
II° gruppo (HgII° gruppo (Hg2+2+,ione mercurico,ione mercurico ))
3Hg2+ + 2Cl- + 2H2S Hg3S2Cl2 + 4H+
Hg3S2Cl2 + H2S 3HgS + 2H+ + 2Cl-
Hg2+ + S2- HgS(s) Kps = 4 x 10-54
(nero)
(solfocloruro bianco)(solfocloruro bianco)
HgS è uno dei composti più insolubili: è insolubile anche in HNO3 conc., si scioglie solo in acqua regia (HNO3+HCl) per formazione di HgClHgCl44
--
Alla soluzione acquosa acidificata con HCl (pH 0.5), aggiungere tioacetammide e scaldare su bagno maria. Si ha la formazione di un precipitato nero di HgS.HgS.
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 16
Reazioni di Reazioni di confermaconferma
2) Hg2+ + CuCu HgHg + Cu2+
HgI2 + 2I- [HgI4]2- (incolore)
Hg2+ si riduce a mercurio metallico (HgHg) formando uno strato di colore
grigio argenteogrigio argenteo su di un filo di rame pulito.
1)Hg2+ + 2I- HgI2 (rosso)
HgI2 + 2I- [HgI4]2- (incolore)
Alla soluzione acquosa si aggiunge KI, si forma un precipitato rosso di HgI2 che si ridiscioglie in eccesso di I-
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 17
Precipitazione dei solfuriPrecipitazione dei solfuri
H2S H+ + HS- K1 = 1 x 10-7
HS- H+ + S2- K2 = 1 x 10-15
HH22S 2HS 2H++ + S + S2-2-
K = [SK = [S2-2-][H][H++]]2 2 / [H/ [H22S] = KS] = K11 x K x K22 = 1 x 10 = 1 x 10-22-22
Dall’equilibrio si vede che
quanto meno è acida la soluzione quanto meno è acida la soluzione
(minore è la concentrazione di idrogenioni),
più l’equilibrio è spostato a destra,
e quindi maggiore è la concentrazione degli ioni maggiore è la concentrazione degli ioni
solfurosolfuro
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 18
La fonte di H2S è la TIOACETAMMIDE che per idrolisi libera H2S
CH3CSNH2 + 2H2O CH3COOH + NH3 + HH22SS
Una soluzione acquosa di tioacetammide a caldo si comporta come
una soluzione satura di H2S (0.1M)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 19
È possibile calcolare il pH di precipitazione dei solfuricalcolare il pH di precipitazione dei solfuri conoscendo:
costante di dissociazione acida di H2S il prodotto di solubilità dei solfuri
Consideriamo un generico solfuro di formula MeS:
MeS(s) Me2+ + S2-
Kps = [Me2+][S2-]
[1] [S[1] [S2-2-] = Kps / [Me] = Kps / [Me2+2+]]
[2][2] HH22S 2HS 2H++ + S + S2- 2- KaKaHH22SS = [S = [S2-2-][H][H++]]22 / [H[H22S]S] = 1 x 10= 1 x 10--
2222
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 20
Poiché una soluzione acquosa satura di H2S a t.a. è a concentrazione 0.1M
[S2-][H+]2
[S[S2-2-][H][H++]]22 = 1 x 10 = 1 x 10-23-23
[H[H++]]22 = 1 x 10 = 1 x 10-23 -23 / [S/ [S2-2-]]
[H2S]=
[S2-][H+]2
[0.1]= 1 x 10-22
[S2-] = Kps / [Me2+]
[H+]2 = 1 x 10-23
(Kps / [Me2+])
[H+][H+]22 = (1 x 10 = (1 x 10-23-23) x [Me) x [Me2+2+] / ] / KpsKps
pH al quale il solfuro pH al quale il solfuro precipitaprecipita
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 21
Esempio:Calcolare il pH di precipitazione del solfuro di zinco ZnS (Kps = 1 x 10-23) supponendo [Zn2+] = 0.01M
[H[H++]]22 = (1 x 10 = (1 x 10-23-23) x) x [Me[Me2+2+] / Kps] / Kps
[H+]2 = (1 x 10-23) x (0.01) / 10-23 = 1 x 10-2
[H+] = 1 x 10-1 pH = 1
pH di INIZIO precipitazione di ZnSpH di INIZIO precipitazione di ZnS
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 22
Per avere una precipitazione completa di Zn2+ come ZnS, la concentrazione di Zn2+ nel surnatante deve essere 0.1% 0.1% della concentrazione iniziale.
[Zn2+]precipitazione completa = (0.01)(0.1) / 100 = 1 x 10-5 M
[H+]2 = (1 x 10-23) x (1 x 10-5) / 10-23 = 10-5
[H+] = 10-2.5 pH = 2.5 pH di fine precipitazione (o precipitazione completa)pH di fine precipitazione (o precipitazione completa)
[Zn2+]iniziale = 0.01M
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 23
Tabella di precipitazione dei solfuriTabella di precipitazione dei solfuri
0 7 14
pH
0 7 14pH
MnS
NiS
ZnS
CdS
Bi2S3
PbS
CuS
HgS
SnS2
Sb2S3, Sb2S5
As2S3, As2S5
SnS3-
SbS4-
AsS4-
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 24
Regolando il pH della soluzione,
cioè regolando la concentrazione degli ioni Sconcentrazione degli ioni S2-2-,
si può fare in modo di precipitare solo i solfuri meno solubili cioè
quelli che richiedono solo una piccola concentrazione di S2-;
tali solfuri vengono così separati dai cationi che formano solfuri più
solubili e che quindi restano in soluzione.
[H+][H+]22 = (1 x 10 = (1 x 10-23-23) x [Me) x [Me2+2+] / ] / KpsKps
pH al quale il solfuro precipitapH al quale il solfuro precipita
HH22S 2HS 2H++ + S + S2-2-
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 25
IV gruppo
II gruppo
10-11
10-22
10-23
10-28
10-70
10-28
10-37
10-33
0 7 14
pH
0 7 14pH
MnS
NiS
ZnS
CdS
Bi2S3
PbS
CuS
HgS
SnS2
Sb2S3, Sb2S5
As2S3, As2S5
SnS3-
SbS4-
AsS4-
Kps
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 26
A pH = 0.5 possono precipitare solo i solfuri di arsenico, antimonio,
stagno, mercurio, rame, piombo, bismuto e cadmio, che hanno Kps
< 10-23 e costituiscono il secondo gruppo analitico.
A pH 0.5, infatti, lo zinco, il cobalto, il nichel ed il manganese
rimangono in soluzione e vengono precipitati solo a pH più
elevato, cioè al quarto gruppo analitico.
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 27
Influenza del pH sulla dissociazione del solfuro di idrogenoInfluenza del pH sulla dissociazione del solfuro di idrogeno
H2S 2H+ + S2-
K = [SK = [S2-2-][H][H++]]2 2 / [H/ [H22S] = 1 x 10S] = 1 x 10-22-22
In condizioni sature,H2S = 0.1M
[S2-][H+]2 = 1 x 10-22 x 0.1 = (1 x 10-22) x (1 x 10-1) = 1 x 10-23
[S[S2-2-] = 1 x 10] = 1 x 10-23 -23 / [H/ [H++]]2 2
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 28
Si consideri una soluzione di PIOMBO ACETATO 0.01M in HCl 3M saturata con H2S1. si forma un precipitato?2. la precipitazione risulta completa?3. in caso negativo, indicare le condizioni sperimentali per ottenerlaKps (PbS) = 3 x 10-28
K1 (H2S) = 1 x 10-7 ; K2 (H2S) = 1 x 10-15
H2S 2H+ + S2- K (H2S) = 1 x 10-22
1. Calcoliamo [S2-] per ottenere il Pi che confronteremo con il Ps
[S[S2-2-] = 1 x 10] = 1 x 10-23 -23 / [H/ [H++]]2 2 = 1 x 10-23 / 9 = 1.1 x 10-24
Pi = Pi = [S2-] [Pb2+] = (1.1 x 10-24) (0.01M) = 1 x 10-26
Pi > Ps quindi si osserva precipitatoPi > Ps quindi si osserva precipitato
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 29
2. Perché la precipitazione sia completa, [Pb2+] deve essere 0.1% della concentrazione iniziale
3 x 10-4 M : 0.01 = x : 100
x = (3 x 10-4 M ) (100) / 0.01 = 3
[Pb2+] = ? [S2-] [Pb2+] = 3 x 10-28
[Pb2+] = 3 x 10-28 / [S2-] = 3 x 10-28 / 1.1 x 10-24 = 3 x 10-4 M
Quindi [PbQuindi [Pb2+2+]] è il 3% di quella iniziale, quindi in queste è il 3% di quella iniziale, quindi in queste condizioni la precipitazione NON è completacondizioni la precipitazione NON è completa
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 30
3. Perché la precipitazione sia completa, [Pb2+] deve essere 0.1% della concentrazione iniziale
[Pb2+] = 0.1 % di quella iniziale
x : 0.01 = 0.1 : 100 x = 0.01 x 0.1 / 100 = 1 x 10-5 M
Calcolo [S2-] [S2-] [Pb2+] = 3 x 10-28
[S2-] = 3 x 10-28 / 1 x 10-5 = 3 x 10-23
E da qui la [H+] [H+]2 = 1 x 10-23 / [S2-] = 0.33
[H[H++] = ] = 0.33 = 0.5740.33 = 0.574
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 31
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 bianco
La precipitazione di Al(OH)3 risulta completa ad un pH compreso fra 5 e 9.
A pH > 9 infatti, Al(OH)3(s) + OH-
[Al(OH)4]-
Si ridiscioglie per formazione del complesso solubile tetraidrossi alluminato
III° gruppo (AlIII° gruppo (Al3+3+))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 32
Procedimento:
Ad una provetta contenente 2 ml di tampone ammoniacale (pH
9), si aggiunge goccia a goccia una soluzione acquosa del sale.
Si ha la precipitazione dell’alluminio come Al(OH)Al(OH)33
IMPORTANTE:
Esaminare attentamente la provetta prima di affermare l’ASSENZA di Al3+.
Talvolta il precipitato di Al(OH)3 non si nota facilmente
(appare gelatinoso, finemente suddiviso, translucido)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 33
Interferenze
Lo ione Zn2+ può interferire precipitando come Zn(OH)2 di colore
bianco. Per ovviare a tale interferenza, al precipitato ottenuto secondo il procedimento descritto, si aggiungono alcune gocce di
NH3 conc.
In presenza di zinco, si ha una completa dissoluzione del precipitato:
Zn(OH)Zn(OH)2(s) 2(s) + 4NH+ 4NH3 3 [Zn(NH [Zn(NH33))44]]++ + 2OH + 2OH--
Al(OH)3 non si ridiscioglie in presenza di NH3 conc.
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 34
Precipitazione degli idrossidiPrecipitazione degli idrossidi
III gruppo: Al(OH)3 , Fe(OH)3 , Cr(OH)3 , Mn(OH)2 (parziale)
Il pH di precipitazione di un idrossido si calcola Il pH di precipitazione di un idrossido si calcola conoscendo il Kps:conoscendo il Kps:
FeCl3 0.01MKps (Fe(OH)3) = [Fe3+][OH-]3 = 10-35
Poiché [Fe3+] = 10-2 M si ha che [OH-]3 = 10-35 / 10-2 = 10-33
[OH-] = 10-33 = 10-
11
3
pOH = -log [OH-] = 11 pH = 3 pH di inizio pH di inizio precipitazioneprecipitazione
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 35
pH di precipitazione completapH di precipitazione completa
[Fe3+] 0.1% di [Fe3+] iniziale
0.1% di 10-2 = 10-5
[OH-]3 = 10-35 / 10-5 = 10-30 M
[OH-] = 10-30 = 10-
10
3
pOH = -log [OH-] = 10 pH = 4 pH di fine pH di fine precipitazioneprecipitazione
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 36
Tabella di precipitazione degli idrossidiTabella di precipitazione degli idrossidi
0 7 14
pH
0 7 14pH
Na+;K+;Ba2+
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
Ni(OH)2
Co(OH)2
Zn(OH)2
Cu(OH)2
Cr(OH)3 Cr(OH)4-
Zn(OH)4-2
Al(OH)3 Al(OH)4-
Fe(OH)3
Sn(OH)2 Sn(OH)4-2
Sn(OH)4 Sn(OH)6-2
Sb(OH)3 Sb(OH)3-
Precipitazione parziale
II gr
IIIgr
Compl.ammoniacali solubili
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 37
Anfoterismo degli idrossidiAnfoterismo degli idrossidi
Gli Idrossidi di tutti i metalli, eccetto quelli dei metalli alcalini, di Ca, Sr, Ba e di tallio (caratterizzati da una bassa solubilità in acqua) si sciolgono in ambiente acido
Al(OH)3(s) Al3+ + 3OH-
Al(OH)3(s) + 3HH++ Al3+ + 3H2O
Al(OH)Al(OH)33 può neutralizzare sia acidi che basi, può neutralizzare sia acidi che basi, cioè esso può agire sia da base che da acido cioè esso può agire sia da base che da acido ANFOTERE ANFOTERE
Gli Idrossidi di alcuni metalli si ridisciolgono anche in un eccesso di alcali, per formazione di anioni complessi, solubili.
Al(OH)3(s) Al3+ + 3OH-
Al(OH)3(s) + OHOH-- Al(OH)Al(OH)44--
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 38
Si consideri una soluzione 0.01M di Al3+. Calcolare:1. pH di inizio precipitazione2. pH di fine precipitazione3. pH di dissoluzione basica
1. Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Kps = 5 x 10-33
[OH-] = (5 x 10-33 / 10-2) = 7.93 x 10-11
[H+] = 1 x 10-14 / 7.93 x 10-11 = 0.13 x 10-3 pH = 3.88
3
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 39
Si consideri una soluzione 0.01M di AL3+. Calcolare:1. pH di inizio precipitazione2. pH di fine precipitazione3. pH di dissoluzione basica
2. [Al3+] 0.1% di quella iniziale = 10-5 M
[OH-] = (5 x 10-33 / 10-5)
pH = 4.85
3
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 40
Si consideri una soluzione 0.01M di AL3+. Calcolare:1. pH di inizio precipitazione2. pH di fine precipitazione3. pH di dissoluzione basica
3. Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Kps = 5 x 10-33
Al3+ + 4OH- Al(OH)4- Kf = 1.3 x 1034
Al(OH)3 + OH- Al(OH)4-
K = Kps x Kf = (5 x 10-33 )(1.3 x 1034)=
6.5 x 10 = 65
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 41
K = 65 = [Al(OH)4-] / [OH-]
[OH-] = [Al(OH)4-] / K = 0.01 / 65 = 1.5 x 10-4
pOH = 3.81
pH = 10.19
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 42
ZnZn2+2+ + S + S2-2- ZnS ZnS bianco bianco
Procedimento:
Alla soluzione preparata per il III gruppo (tampone ammoniacale
a pH 9), si aggiunge TIOACETAMMIDE e si scalda su bagnomaria.
Si ha la formazione di un precipitato bianco di ZnS
IV° gruppo (ZnIV° gruppo (Zn2+2+))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 43
CaCa2+2+ + CO + CO332-2- CaCO CaCO33 bianco bianco
Procedimento:
Alla soluzione acquosa del sale si aggiunge qualche goccia di
soluzione di (NH4)2CO3. Si ha la formazione di un precipitato
bianco di CaCO3
V° gruppo (CaV° gruppo (Ca2+2+))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 44
Conferma:
CaCa2+2+ + C + C22OO442-2- CaC CaC22OO44 bianco bianco
Alla soluzione acida per HCl del saleacida per HCl del sale, tamponata a pH 4-5 (per tampone acetato), si aggiungono alcune gocce di soluzione di ammonio ossalato. Si ha la formazione di un precipitato bianco di
CaC2O4.
SAGGIO ALLA FIAMMA
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 45
NHNH44+ + + OH+ OH- - NH NH33 + H + H22OO
Procedimento:
Aggiungere ad una punta di spatola di sostanza 1 ml circa di
NaOH (2M). Scaldare a bagnomaria senza far bollire. In
presenza di ioni NH4+ si ha formazione di NH3che viene
evidenziata dal viraggio al blu di una cartina indicatrice
universale di pH inumidita, posta all’imboccatura della
provetta (SENZA TOCCARE I BORDI!)
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; Na; Na++; K; K++; Li; Li++; ; NHNH44++))
IONE AMMONIO (NHIONE AMMONIO (NH44++))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 46
Saggio alla fiamma (analisi per via secca)
I composti di alcuni metalli, se volatilizzati in una fiamma,
impartiscono alla fiamma stessa UNA COLORAZIONE
CARATTERISTICA.
I cloruri, essendo i sali più volatili, sono i più adatti a colorare la
fiamma.
Si umetta la sostanza con HClHCl conc. prima di esaminare alla
fiamma
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; ; NaNa++; K; K++; Li; Li++; NH; NH44++))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 47
Procedimento:
1. Immergere il filo di platino BEN PULITO in HCl conc. e portare
l’estremità a contatto con la sostanza da esaminare, in modo
che una piccola parte di questa vi risulti aderente.
2. Si porta il filo nella fiamma e si osserva la colorazione che
questa assume
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; ; NaNa++; K; K++; Li; Li++; NH; NH44++))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 48
IMPORTANTE:
1. Prima di servirsi del filo di platino, accertarsi che sia ben pulito,
cioè non deve impartire ALCUNA colorazione alla fiamma.ALCUNA colorazione alla fiamma.
PULIZIA: PULIZIA:
immergerlo parecchie volte, ancora rovente, in HCl conc.immergerlo parecchie volte, ancora rovente, in HCl conc.
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; ; NaNa++; K; K++; Li; Li++; NH; NH44++))
2. Tracce di NaNa++ sono sempre presenti come impurezze nei Sali. Si
considera POSITIVAPOSITIVA la ricerca del sodio la ricerca del sodio SOLO SESOLO SE la fiamma GIALLA
che si osserva risulta persistentepersistente
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 49
La colorazione GIALLA del NaNa++ maschera quella violetta del
KK++ .
Se si osserva la fiamma attraverso uno o più vetrini al
cobalto,
si vedrà solo la colorazione del potassio (rosso-paonazzo),
quella gialla del sodio è infatti assorbita dal vetrino.
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; ; NaNa++; K; K++; Li; Li++; NH; NH44++))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 50
Colori della fiamma
Ione Colore
LitioLitio rosso ciliegia, intenso e persistenterosso ciliegia, intenso e persistenteSodio giallo-arancio, intenso e persistentegiallo-arancio, intenso e persistente
Potassio Potassio violetto, persistentevioletto, persistente
Calcio Calcio arancio scuro, persistentearancio scuro, persistente(Stronzio rosso acceso, a sprazzi)
Bario Bario verde chiaro, persistenteverde chiaro, persistente
Boro Boro verde scuro, poco intenso, verde scuro, poco intenso,
persistentepersistente
Rame Rame verde-azzurro, intenso e persistenteverde-azzurro, intenso e persistente
VI° gruppo (MgVI° gruppo (Mg2+2+; ; NaNa++; K; K++; Li; Li++; NH; NH44++))
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 51
Fiamma in assenza di sali Fiamma in assenza di sali
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 52
Fiamma in assenza di sali Fiamma in assenza di sali
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 53
Fiamma in assenza di sali Fiamma in assenza di sali
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 54
Fiamma in assenza di sali Fiamma in assenza di sali
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 55
BOROBORO
Fiamma in assenza di sali Fiamma in assenza di sali
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 56
Colorazione della fiamma nel caso di BARIOColorazione della fiamma nel caso di BARIO
Se il bario è presente in forma di SOLFATO (BaSO4) la colorazione verde risulta poco visibile
Si riscalda una piccola quantità di sostanza in un primo tempo nella ZONA DI RIDUZIONE, dove
SOSO442-2- S S2-2-
In un secondo tempo, dopo aver umettato con con HCl conc.,
si riscalda nella zona ossidante
BaS + 2HCl HBaS + 2HCl H22S + BaClS + BaCl22
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 57
Cono freddo
ZONA RIDUCENTE bassa(500°c)
ZONA RIDUCENTE alta(1500°c)
ZONA OSSIDANTE(1400°c)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 58
E1
E2
Assorbimento
E1
E2
Emissione
E = E2 – E1 = h
LUCE VISIBILELUCE VISIBILE
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 59
Potassio Potassio
VIA SECCA: i Sali di potassio danno alla fiamma una colorazione lilla-violacea
Conferma: alla soluzione del sale, tamponata a pH = 5 (per tampone acetato), aggiungere alcune gocce di una soluzione di esanitrocobaltato esanitrocobaltato
sodicosodico: si osserva, eventualmente per riscaldamento a b.m., la formazione di un precipitato GIALLOGIALLO di esanitrocobaltato potassico
NaNa33[Co(NO[Co(NO22))66] + 3] + 3KK++ K K33[Co(NO[Co(NO22))66] + 3Na] + 3Na++
Interferenze:NH4
+; Ba2+; Hg2+; I- (e riducenti in genere)
SOLUZIONI DEL SALE CONCENTRATE!!!SOLUZIONI DEL SALE CONCENTRATE!!!
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 60
SodioSodio
VIA SECCA: i Sali di sodio impartiscono alla fiamma una colorazione gialla intensa e persistente
Conferma: alla soluzione del sale aggiungere una soluzione saturasoluzione satura di
esaidrossiantimoniato di potassioesaidrossiantimoniato di potassio: si osserva la formazione di un precipitato BIANCOBIANCO di esaidrossiantimoniato di sodio
K[Sb(OH)K[Sb(OH)66] + ] + NaNa++ Na[Sb(OH) Na[Sb(OH)66] + K] + K++
Interferenze:Ioni dei primi 5 gruppi analitici e ioni K+ in eccesso
SOLUZIONI DEL SALE CONCENTRATE!!!SOLUZIONI DEL SALE CONCENTRATE!!!
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 61
Litio Litio
VIA SECCA: i Sali di litio impartiscono alla fiamma una colorazione rosso porpora
Magnesio Magnesio
MgMg2+2+ + 2OH + 2OH-- Mg(OH) Mg(OH)22
Procedimento:Alla soluzione acquosa del sale aggiungere alcune gocce di
GIALLO DI TIAZOLO GIALLO DI TIAZOLO e NaOH fino a pH fortemente alcalino (pH > 10).
In presenza di Mg2+ si separa un precipitato fioccoso di colore
rosa-rossorosa-rosso..
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 62
Soluzione acquosa (sost.incognita)
Analisi dei cationi di sostanze inorganiche bianche solubili in HAnalisi dei cationi di sostanze inorganiche bianche solubili in H22OO(Ag(Ag++, Hg, Hg2+2+, Al, Al3+3+, Zn, Zn2+2+, Ca, Ca2+2+, NH, NH44
++, Na, Na++, K, K++, Li, Li22+, Mg+, Mg2+2+))
I gruppoI gruppoHCl dilHCl dil
AgAgCl (bianco) reazioni di conferma
Soluzione limpida
II gruppoII gruppoHH22S (pH S (pH 0.5) 0.5)
HgHgS (nero) reazioni di conferma
Soluzione limpida
(continua…)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 63
III gruppoIII gruppoNHNH44OH-NHOH-NH44Cl Cl
(pH = 9)(pH = 9) AlAlOH3 (bianco) o possibile interferenza di Zn2+-Zn(OH)2
Soluzione acquosa (sost.incognita)
Soluzione limpida
IV gruppoIV gruppoHH22S (pH = 9)S (pH = 9)
(tioacetammide, bm)(tioacetammide, bm) ZnZnS (bianco)
Soluzione limpida(continua…)
AlAlOH3 (bianco)
Soluzione limpida
NH3conc(alcune gocce)
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 64
Soluzione acquosa (sost.incognita)
V gruppoV gruppo(NH(NH44)CO)CO33
CaCaCO3 (bianco) reazioni di conferma
Soluzione limpida
VI gruppoVI gruppoSaggi specifici per Saggi specifici per
NHNH44++, Na, Na++, K, K++, Li, Li22+, Mg+, Mg2+2+
analisiQualitativa_orioli(cap.13) 65
SOSTANZA SOLIDA BIANCA (FU XI)SOSTANZA SOLIDA BIANCA (FU XI)
SOLUBILESOLUBILE INSOLUBILEINSOLUBILEHH22O, O,
MISURA pHMISURA pH
I GRUPPOI GRUPPO II GRUPPOII GRUPPO III GRUPPOIII GRUPPO IV GRUPPOIV GRUPPOV GRUPPOV GRUPPO VI GRUPPOVI GRUPPO HH33BOBO33
AgAg++
AgNOAgNO33
HgHg2+2+
HgClHgCl22
AlAl3+3+
AlAl22(SO(SO44))33
KAl(SOKAl(SO44))22
AlClAlCl33
ZnZn2+2+
ZnSOZnSO44
ZnClZnCl22
CaCa2+2+
CaClCaCl22
Ca(CHCa(CH33COO)COO)22
NHNH44++,,
MgMg2+2+,Na,Na++,,KK++, Li, Li+ +
NHNH44++
NHNH44ClClNHNH44BrBrNHNH44HCOHCO33
MgMg2+2+
MgSOMgSO44
Mg(CHMg(CH33COO)COO)22
MgClMgCl22
NaNa++
NaNa22COCO33, NaHCO, NaHCO33
NaNa22SOSO44
NaHNaH22POPO44, Na, Na22HPOHPO44
NaCNaC22HH33OO22
NaCl, NaBr, NaINaCl, NaBr, NaINaNa22SOSO33, Na, Na22SS22OO33, Na, Na22SS22OO55
NaNa22BB44OO7 7 , NaF, NaFNaNONaNO22
KK++
KHCOKHCO33, K, K22COCO33
KIOKIO33
KAl(SOKAl(SO44))22, K, K22SOSO44
KHKH22POPO44, K, K22HPOHPO44
CHCH33COOKCOOKKCl, KBr, KIKCl, KBr, KI
KNOKNO33
KK22SS22OO55
LiLi++
LiLi22COCO33