analisiqualitativa_orioli(cap.14)1 sostanze insolubili

analisiQualitativa_orioli(cap.14) 1

Sostanze insolubiliSostanze insolubili


SOSTANZE INSOLUBILI IN HSOSTANZE INSOLUBILI IN H22O e solubili in HClO e solubili in HCl

Gruppo Catione Sostanza

I gruppo /II gruppo BiBi3+3+ (BiO)(BiO)22COCO33

III gruppo Al3+ AlPO4

IV gruppo ZnZn2+2+ ZnOZnO

V gruppo CaCa2+2+ CaSOCaSO44; CaHPO; CaHPO44; ; CaCOCaCO3 3

Ca(OH) Ca(OH)22

VI gruppo MgMg2+2+ MgO; Mg(OH)MgO; Mg(OH)22; ; MgCOMgCO33

LiLi2+2+ (LiCOLiCO33))


Dopo aver verificato la solubilità, Dopo aver verificato la solubilità,

si misura il del pH della soluzione saturasi misura il del pH della soluzione satura


Misura del pH di soluzioni SATURE Misura del pH di soluzioni SATURE ((Sostanze INSOLUBILI in H2O)

agitare vigorosamente una-due punte di spatole di sostanza con 1 ml di H2O e poi misurare il pH della soluzione soprastante

(BiO)(BiO)22COCO33

CaCOCaCO33

MgCOMgCO33

LiCOLiCO33

pH pH 7-8 7-8

Ca(OH)Ca(OH)22

Mg(OH)Mg(OH)22

MgOMgO

ZnOZnO

pH pH 10 10


Se pH 7-8: (BiO)Se pH 7-8: (BiO)22COCO33; CaCO; CaCO33; MgCO; MgCO33; LiCO; LiCO3 3

NB: MgO, Mg(OH)2, Ca(OH)2

Possono contenere tracce di CO3- dovuta ad assorbimento di CO2

per esposizione della sostanza all’ariaMgO + CO2 MgCO3

Mg(OH)2 + CO2 MgCO3 + H2O

È possibile osservare una lieve effervescenza per aggiunta di acidi minerali diluiti

In ACIDI MINERALI DILUITI ACIDI MINERALI DILUITI si sciolgono con EFFERVESCENZA (per sviluppo di CO2)

Analisi del catione e dell’anione


Alla sostanza si aggiungono alcune gocce di HCl diluito ( effervescenza) fino a dissoluzione completa.

Per aggiunta di H2O si osserva la formazione di un PRECIPITATO BIANCO (BiOClBiOCl)

(BiO)(BiO)22COCO33: analisi del catione: analisi del catione

(BiO)2CO3+ 6HCl 2Bi3+ + 6Cl- + 3H2O + CO2

A pH 0 il bismuto esiste come Bi3+ . Diluendo la soluzione con H2O (cioè aumentando il pH) si ha:

Bi3+ + H2O Bi(OH)2+ + H+

Bi3+ + 2H2O Bi(OH)2+ + 2H+

Bi(OH)2+ BiO+ + H2O

BiO+ + Cl- BiOCl (Bianco)


Procedimento:

1) Disciogliere il sale di bismuto nel minimo volume di HCl (poche gocce) poi diluire con acqua. Si ha la formazione di un precipitato bianco di BiOCl (s)

2) Reazione con H2S (condizione di precipitazione del II gruppo)

2Bi3+ + 3H2S Bi2S3 + 6H+

Ad una punta di spatola di sale in 1 ml di HCl dil, si aggiunge TIOACETAMMIDE e si scalda a bagnomaria per 2-3 minuti. Si sviluppa un precipitato nero di B2S3

(nero)(nero)


Reazione di Conferma della presenza del BISMUTO

I Sali di bismuto reagiscono con TIOUREA formando un complesso giallo-aranciogiallo-arancio

Bi3+ + 3SC(NH2)2 Bi SCNH2

NH2 3

3+

Procedimento:

Disciogliere il sale in HNO3 dil..Alla soluzione aggiungere qualche cristallo di TIOUREA e si ha la formazione di una colorazione giallo giallo intensa intensa


Dopo il riconoscimento del catione bismuto, si procede al

riconoscimento dell’anione (carbonato), al fine di confermare il

riconoscimento del sale (BiO)(BiO)22COCO33

Se le prove per il riconoscimento del catione Bi3+ risultano

negative, si passa alle prove per il Ca2+ o per il Mg2+ o per il Li2+


Riconoscimento CaRiconoscimento Ca2+2+

-Via umida

Alla sostanza disciolta in HCl (circa 1 ml) aggiungere ammonio

acetato fino a pH 4-5. Addizionare poi (NH4)2C2O4, si ha la

formazione di un precipitato bianco di CaC2O4

-Via secca (fiamma)

-Se positive, confermare la presenza dei CO32-


Riconoscimento MgRiconoscimento Mg22+

-Via umida

Disciogliere la sostanza con il minimo volume di HCl diluito.

Aggiungere NaOH fino a pH nettamente basico (>10). Si ha la

formazione di un precipitato bianco di Mg(OH)2

- reazione di conferma: giallo di tiazolo (vedi sostanze solubili)

-Se positive, confermare la presenza dei CO32-


Riconoscimento LiRiconoscimento Li+

- Saggio alla fiamma

- Se positivo, confermare la presenza dei CO32-


Se pH > 10: Ca(OH)Se pH > 10: Ca(OH)22; Mg(OH); Mg(OH)22 ; MgO ; ZnO ; MgO ; ZnO

Riconoscimento Riconoscimento CaCa2+2+ : se positivo : se positivo Ca(OH)Ca(OH)22

Riconoscimento Riconoscimento MgMg2+2+ : se positivo : se positivo Mg(OH)Mg(OH)2 2 o MgOo MgO

RiconoscimentoRiconoscimento Zn Zn2+2+

-Via umidaDisciogliere una punta di spatola di sostanza nel minimo volume di HCl diluito. Aggiungere tampone ammoniacale (pH 9) e verificare il pH dopo l’aggiunta. Successivamente, aggiungere TIOACETAMMIDE e scaldare a bagnomaria. Si separa un precipitato bianco di ZnS (s).

Se positivo Se positivo ZnO ZnO


CaSOCaSO44::

riconoscimento Cariconoscimento Ca2+2+

riconoscimento SOriconoscimento SO442-2-

CaHPOCaHPO44::

riconoscimento Cariconoscimento Ca2+2+

riconoscimento fosfatiriconoscimento fosfati

AlPOAlPO44::

riconoscimento Alriconoscimento Al3+3+

riconoscimento fosfatiriconoscimento fosfati


SOSTANZE INSOLUBILI anche in HCl diluitoSOSTANZE INSOLUBILI anche in HCl diluito

BaSOBaSO44; TiO; TiO22; Al(OH); Al(OH)33


BaSOBaSO44

La soluzione degli anioniLa preparazione dell’estratto alcalino ha lo scopo di eliminare le interferenze di metalli pesanti/colorati e/o portare in soluzione anioni/cationi da sali insolubili in acqua e acidi.

Procedimento: 2-3 p.d.s vengono trattate in becker con ≈ 10 ml di Na2CO3 1M e scaldate su reticella all’ebollizione per 10 minuti (mantenere il volume costante per aggiunta di H2O e coprire il beaker con il vetrino d’orologio agitando frequentemente con la bacchetta di vetro). Dopo raffreddamento, filtrare e utilizzare il filtrato per la ricerca degli anioni

BaSOBaSO44 + CO + CO332-2- BaCO BaCO33 + SO + SO44

2-2-

Raffreddare e se necessario, aggiungere acqua.


Ricerca dei solfatiRicerca dei solfati

Il filtrato della soluzione degli anioni, acidificato con un eccesso di

HCl dil (necessario per eliminare i carbonati interferenti) viene

trattato con alcune gocce di BaCl2: la presenza dei solfati è

indicata dalla formazione di un precipitato bianco di BaSO4.


Il residuo sul filtro viene lavato con alcune gocce di H2O e successivamente disciolto con ≈ 2 ml di HCl dil. (A). Sul filtrato (se torbido filtrare nuovamente) eseguire la ricerca del Ba2+: per aggiunta di alcune gocce di H2SO4 dil. si riforma un precipitato bianco di BaSO4 (B). (A) BaCO3 + 2H+ Ba2+ + CO2 + H2O (B) Ba2+ + SO4

2- BaSO4↓ (bianco)

Ricerca del barioRicerca del bario

Saggio alla fiamma:Saggio alla fiamma: portare l’estremità del filo di platino ben pulito a contatto con la sostanza da esaminare. Riscaldare la sostanza nella zona riducente della fiamma (riduzione di BaSO4 a BaS) e, dopo avere umettato con HCl, (BaS + 2HCl BaCl2 + H2S), riscaldare la sostanza nella zona ossidante. In presenza di bario la fiamma assume una colorazione verde pallido.


TiOTiO22

Miscelare in una capsula due punte di spatola di sostanza con una quantità tripla di KHSO4. Scaldare su reticella per 5-10 minuti.

2KHSO2KHSO44 H H22O + KO + K22SS22OO77

KK22SS22OO7 7 K K22SOSO4 4 + SO+ SO33

TiOTiO2 2 + 2SO+ 2SO3 3 Ti(SOTi(SO44))22 (solubile in H(solubile in H22O)O)

Riscaldare su fiamma per circa 5 min. raffreddare, riprendere il

residuo con circa 2 ml di HH22O O e filtrare. Aggiungere al filtrato H2O2

al 30%.Appare una colorazione giallo-aranciogiallo-arancio per formazione di

ACIDO PEROSSOTITANICO HOO-Ti(OH)ACIDO PEROSSOTITANICO HOO-Ti(OH)33


Porre 1 p.d.s. TiO2 in una capsula di porcellana.

Scaldando su fiamma bunsen la sostanza assume una

colorazione giallo tenue che scompare per raffreddamento.

N.B. Anche lo ZnO assume per riscaldamento colorazione gialla,

che scompare per raffreddamento.

Si ricorda che i due sali si differenziano sulla base della

solubilità in acidi minerali.

TiOTiO22


Al(OH)Al(OH)33

Miscelare in una capsula due punte di spatola di sostanza con una

quantità tripla di KHSO4. Scaldare su reticella per 5-10 minuti.

Raffreddare, poi riprendere il residuo con circa 2 ml di HH22O.O. Su

questa soluzione si esegue la ricerca dell’AlAl3+3+.

2Al(OH)2Al(OH)3 3 ++ 3SO3SO3 3 AlAl22(SO(SO44))33 + 3H+ 3H22OO

(solubile in H(solubile in H22O)O)


SOSTANZA SOLIDA BIANCA (FU XI)SOSTANZA SOLIDA BIANCA (FU XI)

SOLUBILESOLUBILE INSOLUBILEINSOLUBILE

KHCO3, LiCO3, Na2CO3, NaHCO3

KIO3, ZnSO4, KAl(SO4)2, Al2(SO4)3, MgSO4, Na2SO4,K2SO4

NaH2PO4, Na2HPO4, KH2PO4, K2HPO4

NaAc, KAc, MgAc, CaAcNa2SO3, Na2S2O3, Na2S2O5, K2S2O5

AgNO3

HgCl2, AlCl3, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, NaCl, KCl, NH4Cl, NaBr, KBrNaI, KIH3BO3, Na2B4O7

NaF, NaNO2

INSOLUBILEINSOLUBILE

TiO2 Al(OH)3

BaSO4

HCl (2N)

HH22O, O,

SOLUBILESOLUBILE

(BiO)2CO3, MgCO3, CaCO3, LiCO3

CaSO4 , CaHPO4,

AlPO4

Mg(OH)2, Ca(OH)2, ZnO, MgO

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