Relazione Laboratorio Chimica generale ed inorganica

Conclusioni

Per ogni 4 moli di Zn e per ogni 8 moli di Al si sviluppano 4 moli di NH₃, che può essere rilevata con una cartina tornasole bagnata con acqua che si colora di blu; oppure con della carta da filtro imbevuta di CuSO₄ che si colora di blu intenso a causa della formazione di un complesso con l’ammoniaca secondo la seguente reazione: Cu²⁺ + NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺. Riconoscimento NO₃⁻ con metodo dell’anello bruno.

Reagenti e materiali

KNO₃, H₂SO₄ diluito, FeSO₄, H₂SO₄ concentrato, H₂O, provetta, pipetta.

Procedimento

In una provetta solubilizzare una punta di spatola di sale in acqua, aggiungere qualche goccia di acido solforico diluito sotto cappa. Aggiungere poi una piccola quantità di Fe²⁺ e solubilizzare completamente sbattendo. Aggiungere lentamente una pipetta intera di acido solforico concentrato facendola scorrere lentamente lungo le pareti della provetta senza agitare la provetta.

Reazione: 3Fe²⁺ + NO₃⁻ + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O.

[Fe(H₂O)₆]²⁺ + NO → [FeNO(H₂O)₅]²⁺ + H₂O.

Conclusioni

Se c’è lo ione nitrato si forma un anello bruno dovuto a [FeNO(H₂O)₅]²⁺ nella parte bassa della provetta nell’interfase tra l’acido solforico concentrato e la soluzione acquosa.

Seconda esperienza - Preparazione di Pb(NO₃)₂

Reagenti e materiali

15g di Pb₃O₄, 100 ml di H₂O, 10 ml di HNO₃ concentrato, CH₃CH₂OH, ghiaccio, becher da 250 ml, capsula di porcellana, bunsen, carta da filtro, imbuto Buchner, beuta codata, pompa a vuoto.

Procedimento

In un becher da 250 ml sospendere Pb₃O₄ in H₂O, aggiungere HNO₃ e scaldare e agitare fino al completamento della reazione. Reazione: PbO + 2H⁺ → Pb²⁺ + H₂O; Pb²⁺ + NO₃⁻ → Pb(NO₃)₂. Filtrare a caldo per eliminare PbO₂. Concentrare la soluzione e raffreddare in bagno di ghiaccio per ottenere Pb(NO₃)₂ come precipitato. Filtrare in depressione lavando con etanolo.

Conclusioni

Resa teorica della reazione: 14.44 g.

Resa sperimentale: 9.95 g.

Resa di reazione: 68.90%.

Riconoscimento Pb²⁺

Scopo

Riconoscere lo ione Pb²⁺ dal sale Pb(NO₃)₂ precedentemente preparato.

Reagenti e materiali

Pb(NO₃)₂, Na₂CO₃, HCl, KI, H₂SO₄, (NH₄)₂S, NaClO, H₂O, 6 provette.

Procedimento

Nelle 6 provette aggiungere una soluzione acquosa di Pb(NO₃)₂, aggiungere poi una specie chimica per ogni provetta e osservare il precipitato.

Conclusioni

• Na₂CO₃: 2Pb²⁺ + CO₃²⁻ + 2OH⁻ → PbCO₃ · Pb(OH)₂ Bianco.
• HCl: Pb²⁺ + 2Cl⁻ → PbCl₂ Bianco.
• KI: Pb²⁺ + 2I⁻ → PbI₂ Giallo.
• H₂SO₄: Pb²⁺ + SO₄²⁻ → PbSO₄ Bianco.
• (NH₄)₂S: Pb²⁺ + S²⁻ → PbS Nero.

Riconoscimento di Cu(II)

Reagenti e materiali

CuSO₄, chiodo di ferro, limatura di zinco, NH₄OH, KI, CHCl₃, (NH₄)₂S, H₂O, 5 provette.

Procedimento con chiodo di ferro

In una provetta solubilizzare CuSO₄ in H₂O ed aggiungere un chiodo di ferro. Si svilupperà la seguente reazione: Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺. Si ha infatti la formazione di un deposito di rame metallico sulla superficie del chiodo e uno schiarimento della soluzione dal colore celeste verso il trasparente.

Procedimento con limatura di zinco

In una provetta solubilizzare CuSO₄ in H₂O ed aggiungere la limatura di zinco scaldando leggermente. Si sviluppa la seguente reazione: Cu²⁺ + Zn → Cu + Zn²⁺. Si attenua la colorazione celeste della soluzione.

Procedimento con NH₃OH

In una provetta solubilizzare CuSO₄ in H₂O ed aggiungere qualche goccia di NH₄OH. Si sviluppa la seguente reazione: Cu²⁺ + 2OH⁻ → CuOH₂. Per ulteriore aggiunta di NH₄OH si ha la formazione del complesso [Cu(NH₃)₄]²⁺ di colore blu intenso.

Procedimento con KI

In una provetta solubilizzare CuSO₄ in H₂O ed aggiungere KI. Si sviluppa la seguente reazione: 2Cu²⁺ + 4I⁻ → 2CuI + I₂. Aggiungere CHCl₃ per estrarre I₂ di colore rosa.

Procedimento con (NH₄)₂S

In una provetta solubilizzare CuSO₄ in H₂O ed aggiungere (NH₄)₂S, si osserva un precipitato di colore nero secondo la seguente reazione: Cu²⁺ + S²⁻ → CuS↓. CuS può essere disciolto con acidi secondo la reazione: CuS + 2H⁺ → Cu²⁺ + H₂S↑.

Riconoscimento di CO₃²⁻

Reagenti e materiali

CaCO₃, HCl, vetrino da orologio (aq).

Procedimento

In un vetrino da orologio porre qualche grammo di CaCO₃ e qualche goccia di HCl (aq).

Conclusioni

Data la presenza dello ione carbonato si svilupperà del gas secondo la reazione: CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑.

Terza esperienza - Preparazione del sale di Mohr Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ 6H₂O

Reagenti e materiali

100 ml H₂O, 0.0895 mol (5 g) Fe, 8 ml H₂SO₄ concentrato, 12g (NH₄)₂SO₄, CH₃CH₂OH, 2 beute, foglio di alluminio, bunsen, carta da filtro, imbuto, becher, imbuto Buchner, beuta codata, pompa a vuoto.

Procedimento

Mettere in una beuta 100 ml di H₂O e lasciar bollire per 10’ per diminuire la concentrazione di O₂ nell’acqua ed evitare quindi che il ferro(ii) si ossidi a ferro(iii). Raffreddare a temperatura ambiente coprendo la bocca con un foglio di alluminio. In una beuta mettere 5g di limatura di ferro (0.0895 mol), 50 ml di H₂O disareata e 8 ml di H₂SO₄ concentrato molto lentamente. Coprire il collo della beuta. Si svilupperà quindi la seguente reazione: Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂↑. Riscaldare molto cautamente la sospensione senza superare i 70° fino ad esaurimento della reazione. Far raffreddare poi la sospensione e aggiungere 12g (NH₄)₂SO₄ e riscaldare fino a completa solubilizzazione e filtrare a caldo con l’imbuto nel becher piccolo. Reazione: Fe²⁺ + 2NH₄⁺ + 2SO₄²⁻ → Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ • 6 H₂O. Raffreddare nuovamente la soluzione. Decantare e filtrare in depressione lavando con etanolo.

Conclusioni

Resa teorica = 35.095 g.

Resa sperimentale = 11.80 g.

Resa di reazione = 33.62%.

Riconoscimento dello ione Fe(II)

Reagenti e materiali

Sale di Mohr, K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆], o-fenantrolina, NaOH, 4 provette.

Procedimento

In una provetta solubilizziamo una piccola quantità di sale di Mohr, aggiungiamo una punta di spatola di eso-ciano-ferrato di potassio K₃[Fe(CN)₆]. Reazione: Fe(CN)₆³⁻ + Fe³⁺ → Fe[Fe(CN)₆] colorazione verde; Fe(CN)₆³⁻ + Fe²⁺ → Fe[Fe(CN)₆]⁻ colorazione blu.

In una provetta solubilizziamo una piccola quantità di sale di Mohr, aggiungiamo una punta di spatola di eso-ciano-ferrato di potassio K₄[Fe(CN)₆]. Reazione: Fe(CN)₆⁴⁻ + Fe²⁺ → Fe[Fe(CN)₆]²⁻ colorazione bianca; Fe(CN)₆⁴⁻ + Fe³⁺ → Fe[Fe(CN)₆]⁻ colorazione blu.

In una provetta solubilizziamo una piccola quantità di sale di Mohr, aggiungiamo qualche goccia di o-fenantrolina. Reazione: Fe²⁺ + 3(fen) → [Fe(fen)₃]²⁺ colorazione rossa; Fe³⁺ + 3(fen) → [Fe(fen)₃]³⁺ colorazione blu.

In una provetta solubilizziamo una piccola quantità di sale di Mohr, aggiungiamo qualche goccia di NaOH. Reazione: Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓; 2Fe(OH)₂ + ½O₂ + H₂O → 2Fe(OH)₃.

Conclusioni

Nel primo caso se è presente Fe(II) la soluzione diventa blu, se è presente Fe(III) la soluzione diventa verde.

Nel secondo caso se è presente Fe(II) la soluzione diventa bianca, se è presente Fe(III) la soluzione diventa blu.

Nel terzo caso se è presente Fe(II) la soluzione diventa rossa, se è presente Fe(III) la soluzione diventa blu.

Nel quarto caso se è presente Fe(II) la soluzione assume prima una colorazione verde e poi una colorazione bruna.

Riconoscimento ione solfato

Reagenti e materiali

Sale di Mohr, HCl diluito, BaCl₂, provetta.

Procedimento

In una provetta solubilizzare una piccola quantità di sale di Mohr e acidificare con qualche goccia di HCl diluito per evitare interferenze dovute alla probabile presenza di ioni CO₃⁻ (CO₂↑). Aggiungere una piccola quantità di BaCl₂. Reazione: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.

Conclusioni

Se è presente lo ione solfato si ha la formazione di un precipitato di colore bianco.

Riconoscimento ione ammonio

Reagenti e materiali

Sale di Mohr, NaOH, provetta, carta da filtro, reattivo di Nessler.

Procedimento

In una provetta solubilizziamo una piccola quantità di sale di Mohr e aggiungiamo 2-3 gocce di NaOH (si decompone il sale di Mohr e si libera NH₃). Bagnare un pezzettino di carta da filtro con il reattivo di Nessler e porlo sopra la provetta. Reazione: 2HgI₄²⁺ + 2NH₃ → 2NH₃HgI₂ + 4I⁻; 2NH₃HgI₂ → NH₂Hg₂I₃ + NH₄I⁻.

Conclusioni

Se il saggio è positivo, in presenza di NH₃ la carta da filtro si colora di arancione.

Attacco dei metalli (Zn, Fe, Pb, Al, Cu)

Reagenti e materiali

Zn, Al, Fe, Pb, Cu, H₂O, HCl, HNO₃, OH⁻, provette.

Procedimento

Provare ad attaccare i metalli con H₂O, HCl, HNO₃ concentrato, OH⁻, valutare se il metallo viene attaccato e riportare le proprie osservazioni. Se a temperatura ambiente non avviene alcuna reazione, provare a scaldare la provetta con l’aiuto del bunsen.

Conclusioni

Quarta esperienza - Precipitazione degli idrossidi

Reagenti e materiali

CaCl₂, MgCl₂, ZnCl₂, PbCl₂, CuCl₂, MnCl₂, FeCl₂, AlCl₂, NaOH, HCl, provette.

Procedimento

In provette diverse far reagire ogni ione metallico con NaOH ed osservare se si forma il precipitato. Successivamente dividere tale soluzione in due provette e provare ad aggiungere nella prima ulteriore NaOH e nella seconda HCl. Annotare le osservazioni nella tabella seguente:

Conclusioni