Concetti Chiave
- L'analisi elementare inizia con l'identificazione qualitativa degli elementi presenti in un composto organico, focalizzandosi su carbonio e idrogeno.
- Il saggio di Lassaigne è il metodo principale per rivelare azoto, zolfo e alogenuri, convertendo questi elementi in composti inorganici ionici.
- La presenza di azoto può essere evidenziata scaldando il composto con calce sodata, producendo ammoniaca riconoscibile per l'odore o il cambiamento di colore su tornasole.
- Per identificare gli alogeni, si acidifica la soluzione alcalina e si aggiunge nitrato di argento, formando un precipitato di alogenuro d’argento in assenza di azoto e zolfo.
- La reazione con il reattivo zirconio-alizarina è un metodo sensibile per la ricerca di fluoruri, evidenziata dal cambiamento di colore da rosso a giallo.
Analisi elementare dei composti
Dopo aver stabilito la presenza di una struttura organica in un composto in esame sia esso organico o metallo-organico, si passa all’analisi elementare. Questa procedura consiste nella ricerca, sia di tipo qualitativo che quantitativo, di tutti gli elementi presenti in un composto puro.
L’analisi elementare di tipo qualitativo è il primo passo per arrivare alla completa identificazione di un composto organico. Esaminiamo la procedura per la ricerca di carbonio (C) e idrogeno (H).
Il composto da esaminare può essere scaldato in provetta in presenza di un ossidante come l’ossido rameico (CuO). La combustione porta alla formazione di anidride carbonica che può essere rilevata facendo gorgogliare il gas, che si sviluppa, in una soluzione di idrossido di bario, il carbonato di bario che precipita è solubile in acido cloridrico diluito con effervescenza.
Riconoscimento di azoto, zolfo e alogenuri
La presenza di elementi come azoto (N), zolfo (S) e alogenuri (X) viene evidenziata attraverso la loro conversione in composti inorganici ionici ai quali si applicano poi i saggi dell’analisi inorganica qualitativa. Questa trasformazione può essere effettuata in vari modi; il metodo più usato è il saggio di Lassaigne, un metodo in cui il composto viene fuso con sodio metallico (Na).
La massa fusa con il sodio viene poi immersa in acqua, la soluzione che si ottiene è alcalina e contiene lo ione cianuro (CN-), lo ione solfuro (S2-) e lo ione dell’alogenuro (X-).
Lo ione cianuro viene riconosciuto come ferrocianuro ferrico il famoso blu di Prussia. Alcuni cristalli di solfato ferroso vengono aggiunti alla soluzione alcalina proveniente dalla fusione con sodio, si forma idrossido di ferro e ferrocianuro di sodio, poi scaldando la soluzione alcalina fino all’ebollizione, per alcuni minuti, si ha una parziale ossidazione degli ioni ferrosi a ferrici ad opera dell’aria. Infine, si aggiunge acido solforico diluito, in tal modo si sciolgono gli idrossidi di ferro e compare la colorazione del ferrocianuro ferrico, il blu di Prussia. Ai fini dell’esecuzione del test è bene ricordare che il sodio metallico presenta una certa pericolosità, è preferibile effettuare il saggio usando una miscela di magnesio in polvere e bicarbonato di potassio anidro, nel rapporto 1 a 2.
Metodi alternativi per l'azoto
Ricerca di alogeni e fluoruri
La soluzione alcalina proveniente dal saggio di Lassaigne può essere utilizzata anche per la ricerca degli alogeni (Cl-, Br-, I-) in assenza di azoto e zolfo. La soluzione viene acidificata con acido nitrico poi addizionata con nitrato di argento dà un precipitato di alogenuro d’argento. La presenza eventuale di azoto e zolfo porterebbe alla formazione di solfuro è cianuro d’argento. Per evitare tale interferenza si può scaldare la soluzione acida per allontanare gli acidi solfidrico e cianidrico volatili ma tossici. Ecco perché è preferibile che non vi siano N ed S.
Un saggio sensibile per la ricerca dei fluoruri è la reazione con il reattivo zirconio-alizarina. Questo reattivo è di colore rosso e viene preparato mescolando volumi uguali di alizarina 1% in etanolo e di tetranitrato di zirconio al 2% in acido cloridrico diluito.
Alla soluzione alcalina, acidificata con acido cloridrico diluito, si aggiungono 2-3 gocce di reattivo la reazione è positiva quando il colore passa da rosso a giallo. Questa reazione, in farmacologia, è utilizzata per l’identificazione di vari composti fluorurati, come Fluorazepam, Desametasone, Droperidolo e Midazolam.
Domande da interrogazione
- Qual è il primo passo nell'analisi elementare di un composto organico?
- Come si riconoscono azoto, zolfo e alogenuri in un composto?
- Qual è un metodo alternativo per rivelare l'azoto in composti organici?
- Come si possono identificare gli alogeni in un composto?
- Qual è il saggio sensibile per la ricerca dei fluoruri?
Il primo passo è l'analisi qualitativa, che permette di identificare la presenza di carbonio (C) e idrogeno (H) attraverso la combustione del composto in presenza di un ossidante come l'ossido rameico (CuO).
La loro presenza viene evidenziata tramite la fusione con sodio metallico (Na) e successiva immersione in acqua, ottenendo una soluzione alcalina contenente ioni cianuro, solfuro e alogenuro, che possono essere identificati con specifici saggi.
Un metodo alternativo consiste nel riscaldare la sostanza con calce sodata, che produce ammoniaca, riconoscibile dall'odore o dalla colorazione blu su una cartina di tornasole umida.
Gli alogeni possono essere identificati acidificando la soluzione alcalina con acido nitrico e aggiungendo nitrato di argento, che produce un precipitato di alogenuro d'argento, evitando interferenze da azoto e zolfo.
Il saggio sensibile prevede l'uso del reattivo zirconio-alizarina, che cambia colore da rosso a giallo in presenza di fluoruri, ed è utilizzato in farmacologia per identificare vari composti fluorurati.
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