Laboratorio di analisi qualitativa

Fosfati (H PO , HPO , PO )

2 4-

1. Reazione con molibdato d'ammonio (NH ) MoO

4 1

42- 42- + 4+

a) PO + 12MoO + 24H + 3NH → (NH ) PO , 12MoO +12H O

4 2 4 3 2

b) *si forma un precipitato giallo di ammonio fosfobolibdato

2. Precipitazione con nitrato d'argento (pH neutro o basico)

43- +

a) PO + 3Ag → Ag PO

2 4

b) Il precipitato è solubile in NH dil. E in HNO dil.

3 3

3. Diluizione con miscela magnesiaca

a) la miscela magnesiaca è una soluzione ammoniacale di MgCl e

2

MH Cl

4

43- ++ 4+

b) PO + Mg + NH + 6H O → MgNH PO .6H O

2 4 4 2

c) si forma un precipitato bianco cristallino di fosfato di magnesio e

ammonio esaidrato.

42- 4-

4. Distinzione tra HPO e H PO

2

42-

a) HPO (fosfato bibasico) pH = 8-10

4-

b) H PO (fosfato monobasico) pH= 4-6

2

Riconoscimento dei fosfati

Precipitazione con molibdato d'ammonio

1. preparare una soluzione acquosa del sale incognito

2. rendere la soluzione fortemente acida con HNO dil.

3

3. Aggiungere una decina di gocce di soluzione di molibdato d'ammonio

4. scaldare a bagnomaria per almeno 10 minuti

5. durante il riscaldamento per facilitare la precipitazione strofinare

energicamente l'agitatore in modo da grattare la superficie della provetta

6. in presenza di fosfato si forma un precipitato giallo

7. Un precipitato bianco non è indice di positività perché:

42- +

1. MoO + 2H → MoO + H O (bianco)

3 2

8. Per evidenziare meglio il colore del precipitato

1. eliminare il surnatante per centrifugazione

2. sospendere il precipitato di HNO dil

3

9. *in questo saggio interferiscono alogenuri e tiosolfati

Precipitazione con nitrato d'argento

1. preparare una soluzione acquosa del sale (1ml)

2. Controllare che il pH sia neutro o debolmente alcalino. Se cosi non

fosse aggiustare il pH, aggiungendo acetato di sodio

3. Aggiungere qualche goccia di AgNO 3

4. In presenza di fosfati, si forma un precipitato giallo di Ag PO , solubile

3 4

in NH dil e HNO dil.

3 3

5. CaHPO e Ca (PO ) , poco solubili vanno sciolti in una piccola quantità

4 2 4 2

di CH COOH o di HNO quindi tamponare a pH 5 con acetato di sodio.

3 3

Aggiungere AgNO .

3

Reazione con miscela magnesiaca

1. Preparare 1ml di soluzione del sale

2. Aggiungere 0,5ml di miscela magnesiaca

3. In presenza di fosfati, si forma un precipitato bianco cristallino di

fosfato di magnesio e ammonio.

42- 4-,

Distinzione tra HPO e H PO utilizzare la cartina indicatrice.

2

42-

1. HPO (fosfato bibasico) pH = 8-10

4-

2. H PO (fosfato monobasico) pH= 4-6

2 -

Acetati ( CH COO )

3

Protonazione ad acido acetico

- 4- 42-

CH COO + HSO → CH COOH + SO (l'acido acetico ha un odore

3 2 caratteristico)

Riconoscimento

1. Porre una piccola quantità di sostanza su un vetrino d'orologio.

2. Sul medesimo aggiungere egual quantità di KHSO ( bisolfato di K)

4

3. Umettare la miscela con una goccia di acqua e mescolare con l'agitatore

4. In presenza di acetati si sviluppa il caratteristico odore di ac. Acetico.

-

Fluoruri (F )

1. Riconoscimento con zirconio-alizarina-S

- 4+ 2-

1. 6F + Zr alizarina-S → (ZrF )

6

. rosso incolore

2. Precipitazione con cloruro di calcio

- ++

1. 2F + Ca → CaF bianco

2

2. il fluoruro di calcio solubile in una soluzione di cloruro ferrico

++ -

1. CaF → Ca + 2F

2

- +++ 63-

2. 6F + Fe → FeF

Riconoscimento dei fluoruri

Riconoscimento con zirconio-alizarina-S

1. Preparare il complesso zirconio-alizarina-s miscelando volumi uguali di

cloruro di zirconale ( ZrOCl ) e alizarina-s. La soluzione si colora di

2

rosso.

2. Se dovesse precipitare Zr(OH) (bianco) acidificare con qualche goccia

4

di HCl dil.

3. Preparare un soluzione del sale incognito, acidificata con HCl dil.

4. Intiepidire la provetta col sale incognito a bagnomaria e aggiungervi

alcune gocce di zirconio-alizarina-s

5. In presenza di fluoruri, la soluzione risultante scolora, causando un

viraggio graduale dal rosso al giallo.

6. *in questo saggio interferiscono solfati,tiosolfati e fosfati.

Precipitazione con cloruro di calcio:

1. Preparare una soluzione acquosa del sale.

2. Aggiungere 0,5ml di CaCl 2

3. In presenza di fluoruro si forma un precipitato bianco di CaF , solubile

2

in una soluzione di FeCl 3

4. *In questo saggio interferiscono carbonati, solfati, tiosolfati,

metabisolfiti, solfati e fosfati.

33-

Borati ( BO )

Formazione di borati alchilici volatili:

H BO + 3CH OH → (CH O) B + 3H O

3 3 3 3 3 2

ac.borico metanolo borato di metile

Infiammando i vapori alchilici il borato di metile brucia con fiamma verde

formando l'anidride dell'acido borico:

2(CH O) B + 9O → 6CO + 9H O + B O (verde)

3 3 2 2 2 2 3

è necessario tener conto che nel caso dei borati esso vanno spostati ad acido

borico per trattamento con H SO conc.

2 4

Attenzione: nella F.U. X ed. sono iscritti solo acido borico (H BO ) e borace o

2 2

tetraborato di sodio (Na B O ).

2 4 7

L'acido borico è moderatamente solubile in acqua, è insolubile in acidi mentre è

solubile in basi forti. Prestare attenzione al saggio alla fiamma per cationi del

primo gruppo perché può colorare di verde la fiamma come il bario.

Riconoscimento dei borati:

1. In una capsula di porcellana asciutta porre una piccola quantità di sale.

2. Sotto le cappe appositamente attrezzate aggiungere alcune gocce di

acido solforico conc. Ed un paio di pipette di metanolo.

3. In presenza di borati la fiamma si colora di verde, altrimenti azzurra o

invisibile.

4. Per spegnere la fiamma servirsi di un vetrino d'orologio che andrà

utilizzato come coperchio .

5. Attendere che la capsula si sia raffreddata e versarne il contenuto negli

appositi contenitori.

Cationi

Analisi periodale, in quanto non sono selettivi e vanno fatti in ordine pe poterli

escluderli in ordine crescente, quando si ha un catione positivo al saggio si

interrompe l'analisi, in quanto alcuni saggi danno esito positivo per più cationi.

Classificazione dei cationi di sali bianchi solubili in acqua iscritti nella F.U.X ed.

1. I Gruppo

reattivo precipitante Hcl

+

Ag → AgCl ↓ (bianco)

2. II Gruppo

reattivo precipitante H SO ( pH < 0,5)

2 4

++

Hg → HgS ↓ (nero)

3. III Gruppo

reattivi precipitanti NH OH, NH Cl (pH = 9)

4 4

+++

Al → Al(OH) ↓ (bianco gelatinoso)

3

4. IV Gruppo

reattivo precipitante H S (pH=9)

2

++

Zn → ZnS ↓ (bianco)

5. V Gruppo

reattivo precipitante (NH ) CO

4 2 3

++

Ca → CaCO ↓ (bianco)

3

6. VI Gruppo

4+ ++ + + +

NH ,Mg ,Na ,K ,Li .

+

I Gruppo (Ag )

1. Precipitazione come cloruro d'argento:

+ -

Ag + Cl → AgCl ↓ (bianco)

2. Verifica della solubilità in ammoniaca diluita:

2+ +

AgCl + 2NH → Ag(NH ) + Cl

3 3

3. Precipitazione per acidificazione con ac.nitrico

2+ + + 4+

Ag(NH ) + Cl + 2H → AgCl ↓ + 2NH

3 +

Riconoscimento Ag

1. Preparare una soluzione acquosa del sale incognito

+

2. Aggiungere HCl dil. In presenza di Ag , si forma un precipitato bianco

caseoso.

3. Centrifugare, eliminare il surnatante e lavare con acqua distillata (vd.

- -

Saggio per Cl , Br e I )

4. Aggiungere ammoniaca diluita. Il precipitato di deve solubilizzare.

5. Alla soluzione risultante, aggiungere HNO dil. Verificando che il pH

3

sia acido. Precipita nuovamente il cloruro d'argento.

*. per distinguere i sali d'argento fra solfiti e nitrati l'unico saggio attendibile è 1

quello dell'anello bruno (positivo nitrato, negativo solfato).

++

II Gruppo (Hg )

++ +

Hg è detto ione mercurico a differenza dell'Hg che è detto ione mercurioso.

1. Precipitazione con acido solfidrico a pH < 0,5

++ +

3Hg + 2H S → Hg S Cl ↓ + 4H (bianco)

2 3 2 2 + +

Hg S Cl + H S → 3HgS ↓ + 2H + 2Cl (nero)

2 2 2 2

++ 2- -11

Hg + S → HgS K = 4,0*10

s

Generazione di acido solforico

CH CSNH + 2H O → CH COOH + NH + H S

2 2 2 3 3 2

(tiocerammide)

Una soluzione acquosa di tiocetammide a caldo si

comporta come una soluzione satura di H S (0,1M)

2

2. Reazione con ioduro di potassio (conferma)

++ -

Hg + 2I → HgI ↓ (rosso-arancio)

2

- 2-

HgI + 2I → [HgI ] (incolore)

2(s) 4

3. Reazione con rame metallico (conferma)

++ ++

Cu + Hg → Cu + Hg (grigio)

++

Riconoscimento di Hg

1. Precipitazione con acido solfidrico a pH <0,5

1.1. Preparare una soluzione acquosa del sale incognito

1.2. Acidificare con HCl diluito fino a pH= 0,5

1.3. Sotto la cappa appositamente attrezzata aggiungere qualche goccia

di tiocetammide

1.4. Scaldare per qualche minuto a bagnomaria per permettere la

saturazione della soluzione con H S.. possibile formazione di zolfo

2

colloidale. ++

1.5. In presenza di Hg si forma un precipitato nero di HgS,

1.6. I residui della reazione vanno eliminati nell'apposito bidoncino

sotto cappa e sempre sotto cappa va lavata la vetreria onde evitare

diffusione nell'ambiente dell'H S (tossico)

2

2. Reazione con ioduro di potassio

2.1. Preparare una soluzione acquosa del sale incognito

2.2. Aggiungere qualche goccia di soluzione di KI

++

2.3. In presenza di Hg si forma un precipitato rosso di HgI che in

2 2

eccesso di KI si solubilizza

3. Reazione con rame metallico

3.1. Preparare una soluzione acquosa del sale incognito

3.2. Aggiungere dell'HCl diluito per permettere il trasferimento di

elettroni

3.3. Aggiungere una lamina di rame metallico

++

3.4. In presenza di Hg la lamina si colora di grigio per la formazione

di mercurico metallico.

________________________________________________________________

*Precipitazione di Solfuri

L'acido solfidrico, l'agente precipitante, è un acido biprotico debole:

+ - -7

H S + H S → H O + HS K = 1*10

2 2 3 a1

- + 2- -15

HS + H O → H O + S K = 1*10

2 3 a2

+ 2- -22

H S + 2H O → 2H O + S K = 1*10

2 2 3 a

2- + 2 -22

K = [S ][H O ] /[H S] = 1*10

a 3 2

Nel caso della precipitazione di un solfuro:

++ 2-

MeS(s) → Me + S

+ 2-

H S → 2H + S

2 ++ 2- 2- ++

K = [Me ][S ] [S ] = k /[Me ]

s s

essendo [H S]= 0,1M alla saturazione

2

2- + 2 -22

[S ][H ] /0,1 = 1*10

+ 2 -23 2-

[H ] = 1*10 /[S ]

sostitue