Processi laboratorio chimica farmaceutica

Si riscalda per circa 5 minuti a bagno Maria, avremo delle piastre riscaldanti sopra le quali poniamo un becher con

dell’acqua che verrà riscaldata e all’interno di quest’acqua porremmo la nostra provetta da centrifuga contenente la

soluzione da precipitare e durante il riscaldamento avremo una precipitazione completa di tutti i cationi del primo

gruppo. Dopo aver riscaldato, togliamo la provetta dal bagno Maria e raffreddiamo mettendo la provetta sotto

l’acqua fredda che scorre dal rubinetto, stando attenti a non fare entrare acqua. Poi si centrifuga e dopo la

centrifuga vedremo che nella nostra provetta avremo sul fondo il precipitato bianco contenenti i cationi del primo

gruppo e la soluzione rimane limpida. Per separare la soluzione dal precipitato si utilizza una pipetta e si pipetta la

soluzione sovrastante che dovrebbe contenere i cationi del 2°, 3°, 4° o 5° gruppo si getta via, siccome stiamo

valutando solo quelli del 1° gruppo.

Quindi abbiamo questo precipitato che può contenere varie cose.

L’operazione del lavaggio del lavaggio la si fa sempre per ottenere una buona precipitazione. Come si effettua?

Innanzitutto, si effettua per ripulire il precipitato da eventuali ioni estranei che sono per esempio co precipitati con il

cloruro di piombo, d’argento ecc. e per effettuare questo lavaggio si prepara in una provettina l’acqua di lavaggio e

cioè si mette un po’ di acqua distillata, qualche goccia di HCl e si mescola, avremo così quest’acqua acidulata che

rappresenta l’acqua di lavaggio. Nella provettina che contiene il nostro precipitato si aggiunge qualche goccia del

nostro precipitato, si mescola bene e si centrifuga. Dopo la centrifugazione avremo nella provettina il precipitato

lavato e nella soluzione eventualmente (che deve essere eliminata) quegli ioni estranei che sono co precipitati che

dobbiamo eliminare. Per effettuare un buon lavaggio del precipitato questo passaggio si effettua 2-3 volte. A questo

punto abbiamo il precipitato lavato, le acque di lavaggio si buttano e il residuo si tratta con acqua bollente agitando

con una bacchetta di vetro e riscaldando. Ossia ci prepariamo in un’altra provetta dell’acqua distillata calda e

prendiamo qualche pipettata di quest’acqua bollente e la mettiamo nel nostro precipitato lavato agitando con una

bacchetta di vetro. Perché facciamo questa procedura? Con l’acqua bollente solubilizziamo il cloruro di piombo che

ha la solubilità che aumenta all’aumentare della temperatura.

Si centrifuga la miscela ancora calda. Si pipetta la soluzione ancora calda. Nella soluzione è contenuto lo ione PB2+,

nel precipitato rimane invece AgCl e Hg2Cl2. Per esser sicuri di aver solubilizzato tutto il cloruro di piombo con

l’acqua calda è bene ripetere questa operazione per almeno 2 volte, unendo le soluzioni ottenute. Abbiamo

effettuato così la prima separazione selettiva, in quanto nella soluzione abbiamo separato lo ione Pb2+, mentre nel

residuo è rimasto AgCl e Hg2Cl2.

Avremo quindi una soluzione limpida che potrebbe contenere lo ione Pb2+. E un residuo bianco che può contenere

AgCl e Hg2Cl2.

Per capire se c’è il piombo, dopo la separazione dobbiamo effettuare i saggi di riconoscimento, dobbiamo effettuare

la cosiddetta ricerca dei cationi. Come si effettua la ricerca dello ione Pb2+? Si sfruttano delle reazioni caratteristiche

che i vari cationi dei vari gruppi danno con i vari reagenti e nel caso dello ione Pb2+ si fanno 2 saggi suddividendo la

soluzione in esame in 2 parti e si eseguono delle reazioni di riconoscimento o in provetta o su delle piastre di

porcellana. È possibile effettuare così 2 saggi di riconoscimento distinti. Il primo saggio di riconoscimento prevede

l’utilizzo del cromato di potassio K2CrO4. In particolare, si aggiunge alla soluzione che potrebbe contenere Pb2+ un

po’ di acetato di sodio che serve a tamponare l’ambiente portandolo a pH 5 e per verificare che il pH sia proprio 5 ci

sarà dato un pezzettino di cartina tornasole, il cui colore varia e a 5 avremo una colorazione arancione. A questa

soluzione tamponata a pH 5 si aggiunge qualche goccia di cromato di potassio. Lo ione Pb2+ reagisce con lo ione

Cr42- per dare un precipitato giallo PbCrO4. La presenza di un precipitato giallo ci fa dedurre che è presente il

piombo in quanto esso precipita come cromato PbCrO4.

Per esser certi che ci sia veramente piombo si possono fare tanti altri saggi. Per esempio, si può utilizzare come

reattivo caratteristico lo ioduro di potassio KI. Lo ione Pb2+ eventualmente presente reagisco con lo ioduro per dare

un sale giallo/oro che conferma la presenza del Pb che ha formato il sale PbI2.

Il cromato di Pb è un giallo più sull’aranciato, mentre lo ioduro di Pb ha un colore giallo/oro.

Quindi se entrambi i saggi di riconoscimento sono andati bene, noi possiamo dire che nella nostra soluzione

incognita abbiamo Pb2+.

Il residuo può essere costituito da cloruro d’Ag e cloruro mercuroso, si lava con acqua bollente per allontanare tutto

il Pb, quindi utilizziamo l’acqua bollente che avevamo già preparato prima, l’aggiungiamo di nuovo sul precipitato,

mescoliamo bene, centrifughiamo, buttiamo via la soluzione che eventualmente potrebbe contenere ancora tracce

di Pb2+ che non dobbiamo portarci dietro. Dopo che abbiamo lavato nuovamente il precipitato, dobbiamo

aggiungere una decina di gocce di idrossido d’ammonio NH4OH concentrato. Si agita con la bacchetta. L’idrossido ci

permette di effettuare un’alta separazione selettiva: riusciamo a separare i due Sali per la formazione del complesso

argento diammino. Il cloruro di argento infatti forma complessi stabili e solubili: tra questi c’è il diammino argento.

+ -

Nella soluzione in effetti si forma [Ag(NH ) ] Cl . Quindi noi centrifughiamo e nella soluzione avremo il diammino Ag,

3 2

nel residuo invece abbiamo Hg + HgNH Cl. Perché il residuo non contiene più cloruro mercuroso ma mercurio

2

metallico e cloroamino mercurico? Il cloruro mercuroso in presenza di ammoniaca subisce reazione di dismutazione

o disproporzione, cioè il mercurio I si riduce e si ossida contemporaneamente ad opera dell’ammoniaca. Infatti, il

mercurio I si riduce a mercurio metallico di colore nero e contemporaneamente si ossida il mercurio II di colore

bianco. Noi vedremo un residuo nero poiché il nero sovrasta il bianco.

Ora andiamo a valutare la soluzione per confermare la presenza dell’argento. Nella soluzione abbiamo il

diamminoargento e siccome la soluzione è incolore dobbiamo cercare di ottenere dei Sali o soluzioni colorate

caratteristiche dello ione argento. Pertanto, si divide anche in questo caso la soluzione in più parti, si utilizza una

piastra di porcellana o una pipetta da centrifuga e si aggiunge qualche goccia di acido nitrico HNO diluito. La

3

+

presenza degli ioni H derivanti dell’acido forte fa si che l’equilibrio di complessazione si sposti verso sinistra perché

l’ammoniaca viene riprotonata ad opera degli ioni H+ che stiamo aggiungendo con l’acido nitrico, pertanto si ha la

riprecipitazione del cloruro d’argento sotto forma di precipitato bianco. La formazione di un precipitato bianco

+

denota la presenza di Ag .

Un ulteriore saggio per l’argento prevede la formazione dello ioduro di argento, anch’esso di colore giallo. In questo

caso su una piastra di porcellana o su un’altra provetta si aggiunge qualche goccia di KI. In questo caso si ottiene un

precipitato di colore giallo che conferma la presenza dell’Ag in quanto lo ioduro d’argento è di colore giallo.

Il saggio con lo ioduro per l’Ag e per il Pb è lo stesso. Quello che un po’ differenzia i due precipitati è il colore. In

quanto lo ioduro di piombo è giallo-oro, mentre lo ioduro d’argento è giallo paglierino, meno brillante.

Nel residuo invece abbiamo Hg + HgNH Cl. Per sciogliere questo residuo che contiene un metallo pesante, dobbiamo

2

attaccarlo in maniera forte, in particolare mediante l’acqua regia (acido nitrico+HCl). Si tratta il precipitato con 10

gocce di acqua regia, in una particolare capsula di porcellana che permette di resistere alle alte temperature, e si

effettua un’evaporazione dell’acqua regia stessa. Quindi poniamo questa capsula sulla fiamma. Avremo quindi in

questa capsula, dopo evaporazione, un residuo attaccato alle pareti che si riprende a freddo con l’acido nitrico

diluito e si effettuano le reazioni di riconoscimento del mercurio II. Lo precipitiamo con mercurio I ma lo -

riconosciamo come mercurio II. Le reazioni di riconoscimento del mercurio II prevedono l’utilizzo dello ione OH ,

-

infatti si aggiunge nella capsula qualche goccia di NaOH 2N in quanto il mercurio II con l’OH dà luogo ad un

precipitato giallo che denota la presenza dell’ossido mercurico HgO.

Un ulteriore saggio prevede l’utilizzo di una laminetta di rame. Nella nostra soluzione contenente il mercurio

aggiungiamo questa laminetta di rame e si forma un amalgama lucente, si ha una reazione redox che denota la

2+

presenza dello ione Hg .

Possiamo riassumere così: *

La solubilità aumenta moltissimo all’aumentare della temperatura. Quindi lo solubilizzeremo utilizzano acqua calda.

La soluzione ottenuta permette poi il riconoscimento del Pb attraverso dei saggi caratteristici.

a)Perché il cromato di piombo è solubile sia in alcali che in acidi forti? Lo ione Pb2+ è uno ione anfotero e in presenza

-

di ioni OH dà luogo ai piombiti. Quindi gli ioni OH- vanno, grazie all’anfoterismo del Pb a formare i piombiti solubili,

portando in soluzione tutto il cromato di piombo.

Ma l’aggiunta di acidi permette la solubilizzazione anche del cromato di piombo in quanto lo ione cromato reagisce

con gli ioni H+ per dare lo ione bicromato+acqua, da cui la caratteristica colorazione arancione.

b)Un po’ più solubile rispetto al cromato di piombo. -

Lo ioduro di Pb è solubile in alcali (perché il Pb è anfotero, quindi in presenza di ioni OH la reazione è quella di prima

42-

(*)) e in eccesso di ioduro alcalini (perché può formare sia il complesso piombo tetraioduro PbI o anche il

3-

complesso PbI , entrambi solubili).

Questa è invece la solubilità del cloruro d’argento e di piombo in acqua in funzione della temperatura.

Il cloruro di piombo a 100°C è totalmente solubilizzato, cosa che non avviene invece per il cloruro d’argento.

Grazie al trattamento con idrossido d’ammonio concentrato, il cloruro d’argento reagisce con l’idrossido di ammonio

–

per dare il complesso solubile [Ag(NH3)2]+Cl +H2O; mentre il mercurio I dismuta.

Per il riconoscimento dell’argento utilizziamo 2 saggi, quindi la soluzione contenente diammino argento viene

trattata con a)acido nitrico, si ha la precipitazione di un sale bianco che è il cloruro d’argento; b)con ioduro di

potassio.

I COLORI DELLE REAZIONE SONO IMPORTANTI

Abbiamo diversi attacchi in base al sale che dobbiamo solubilizzare. Nel caso in cui dobbiamo sciogliere il mercurio

metallico dobbiamo utilizzare un attacco misto utilizzando l’acqua regia.

Sfruttiamo un doppio attacco: complessante e ossidante insieme dell’acqua regia. In particolare, sfruttiamo l’azione

acida dell’acido nitrico per sciogliere il cloramiduro mercurido, infatti 1). Quindi, per solubilizzare il cloramiduro

mercurido sfruttiamo solo l’azione acida dell’acido cloridrico presente.

Per solubilizzare invece il mercurio metallico, essendo proprio un metallo, dobbiamo utilizzare non solo l’azione

acida dell’HCl ma anche l’azione ossidante dell’acido nitrico. Inoltre, l’HCl oltre ad avere un’azione acida ha un’azione

42-

complessante in quanto l’acido cloridrico e il mercurio danno luogo al complesso stabile e solubile HgCl (tetracloro

mercurio 2). L’acido nitrico si riduce a NO e contemporaneamente ossida il cloruro metallico a mercurio II.

Per riconoscere il mercurio utilizziamo 2 saggi: con NaOH o rame metallico (reazione redox).

VETRERIA: https://www.youtube.com/watch?v=IGitYUuHV0s&feature=youtu.be

Sono le pipette che utilizzeremo per separare la soluzione dal precipitato dopo la centrifugazione.

Quando faremo il bagno Maria riempiremo il becher di acqua e lo porremo sopra la piastra riscaldante e all’interno

del becher metteremo le provette a riscaldare per favorire una buona precipitazione.

Serve per effettuare l’evaporazione. Si attacca il gas, esce la fiamma su cui poniamo i nostri crogioli di porcellana ed

effettuiamo l’evaporazione o la calcinazione che ci permette di eliminare ad alte temperature i liquidi presenti.

C’è un tappo per chiuderli.

Sono le provette da centrifuga, perché solo le provette aventi questo fondo conico possono essere po