Analisi qualitativa, ricerca del catione

Analisi qualitativa, ricerca del catione

Obiettivo: Avendo un sale di composizione sconosciuta, capire da quali cationi è stato formato.
Materiale usato:
• Acqua distillata
• Sali di diversa composizione
• Beker
• Provette
Procedimento:
per svolgere l’analisi qualitativa di un sale di cui non conosciamo la composizione abbiamo formato delle soluzioni in un beker con una certa quantità di questo sale e dell’acqua distillata( soluzione madre).
Abbiamo poi preso un campione della soluzione formata e messo in una provetta.
A questo punto l’analisi avviene aggiungendo alla soluzione altre sostanze e paragonando la soluzione e il precipitato ottenuto con i dati di una tabella.
Come prima prova, dovendo trovare il catione, abbiamo aggiunto ad una parte della soluzione madre del cloruro d’ammonio che funge da coadiuvante per formare la soluzione finale con l’idrossido di ammonio( ammoniaca in soluzione quindi liquida) che fa precipitare una parte della soluzione. Se il precipitato corrisponde a quello della scheda abbiamo trovato il catione presente nella soluzione. In questo caso il precipitato è verde gelatinoso dimostrando la presenza del catione ferroso Fe++.
Per verificare la correttezza del risultato precedente si può fare una verifica con l’idrossido di sodio che fa ottenere lo stesso precipitato oppure con il ferrocianuro di potassio che forma un precipitato azzurro.
Abbiamo quindi preso un altro sale ed effettuato lo stesso procedimento. In questo caso il precipitato non era bianco quindi siamo passati al secondo passaggio per verificare la composizione del sale. Alla soluzione madre abbiamo aggiunto di nuovo il cloruro d’ammonio e l’idrossido di ammonio per creare l’ambiente e far avvenire la reazione. Se il precipitato della soluzione è bianco gelatinoso si ha la presenza del catione alluminio Al+++. Anche qui possiamo avere la conferma, facendolo reagire con l’idrossido di sodio che ci dà lo stesso precipitato bianco gelatinoso.
Come terza prova abbiamo creato una soluzione madre con caratteristiche diverse dalle precedenti poiché analizzandola con i primi due metodi non abbiamo ottenuto nessun risultato. Abbiamo quindi provato ad aggiungere il carbonato d’ammonio.
La reazione avvenuta ha fatto formare un precipitato bianco che ci fa capire che il sale iniziale poteva essere composto dal bario, dallo stronzio o dal calcio.
Si è poi riportato il precipitato bianco come in soluzione principale aggiungendo dell’acido acetico.
Abbiamo quindi iniziato ad aggiungere ad una parte della soluzione una certa quantità del primo reagente che era il cromato di potassio, osservando la formazione di un precipitato giallo corrispondente alla presenza del catione bario Ba++.

Raccolta ed elaborazione dati:
reazioni elettrolitiche:
1. FeSO4+2NH4OH↔ (NH4)2SO4 + Fe(OH)2↓

FeSO4 ↔ Fe++ +SO4 - -
2NH4OH↔ 2NH4+ +2OH -
_____________________________
FeSO4+2NH4OH↔ (NH4)2SO4 + Fe(OH)2↓

Verifica:
FeSO4+ K4Fe(CN)6 ↔ Fe2 Fe(CN)6 ↓+ 2K2SO4

2. AlCl3+3NH4OH↔ Al(OH) 3↓ + 3NH4Cl

AlCl3↔ Al+++ +Cl3– – –
3NH4OH↔3NH4+ + 3OH-
_______________________________
AlCl3+3NH4OH↔ Al(OH) 3↓ + 3NH4Cl

3.

K2CrO4 + Pb(NO3)2 ↔ PbCrO4↓ +2KNO3

Pb(NO3)2 ↔ Pb+++2NO3-
K2CrO4↔ K + + CrO4 –
_______________________________
K2CrO4 + Pb(NO3)2 ↔ PbCrO4↓ +2KNO3

Conclusioni ed osservazioni:
attraverso questa esperienza siamo riusciti a risalire al tipo di sale con cui si è creata una soluzione qualsiasi attraverso l’analisi qualitativa.
In particolare abbiamo svolto la ricerca dei cationi che vengono liberati da un sale messo in soluzione.
Il procedimento dell’analisi si basa su alcune prove ottenute aggiungendo una quantità di una sostanza diversa in alcune provette contenenti lo stesso tipo di soluzione prelevata da quella madre.
Dopo aver fatto avvenire le reazioni si osserva il composto e il precipitato ottenuto e si confronta con dei risultati già noti. Se il precipitato ottenuto ha le stesse caratteristiche descritte dai risultati noti, significa che il sale usato per quella soluzione è quello scritto vicino alla descrizione dei risultati. Se il precipitato non corrisponde a nessuna descrizione allora si passa alle prove successive con altri composti.
Per esempio la nostra prima soluzione era formata da nitrato di piombo perché quando l’abbiamo messo in soluzione col acido cloridrico ha formato un precipitato bianco pesante.
Invece la seconda soluzione era composta da solfato ferrico perché dopo la prima prova non abbiamo ottenuto dei giusti risultati, mentre nella seconda prova con l’idrossido d’ammonio abbiamo ottenuto un precipitato rosso mattone così come era previsto.
In conclusione possiamo confermare la presenza di quei cationi aggiungendo degli altri composti e ottenendo dei precipitati caratteristici.