Il primo gruppo analitico è costituito dai cationi piombo, mercurio e argento che sono separati da quelli degli altri gruppi per precipitazione come cloruri da una soluzione moderatamente acida. Questo gruppo è anche detto “ gruppo dei cloruri” in quanto Cl– ne è il precipitante.
Lo ione Pb2+ non precipita completamente da soluzioni contenenti eccesso di cloruro. Il PbCl2 non è molto solubile in soluzioni fredde ma la sua solubilità aumenta rapidamente all'aumentare della temperatura. Quindi solo una parte del Pb2+ viene precipitata assieme al cloruro di argento e al cloruro di mercurio (I).
Procedimento analitico per il I gruppo
Schema
| Soluzione: Pb2+, Hg22+, Ag+ e ioni dei gruppi successivi( B ) : Aggiungere HCl 6 M | |||
| Precipitato : PbCl2 , Hg2Cl2 ( B-1) : Trattare con acqua calda | La soluzione contiene piccole quantità di Pb2+ e gli ioni di tutti i gruppi successivi. In genere su questa soluzione si eseguono le prove C-D. Se interessa solo il gruppo dell'argento la si scarta | ||
| Soluzione: Pb2+(B-1) aggiungere HAc 6 M
e K2CrO4 1 M Ppt : PbCrO4 Aggiungere NaOH 6 M |
Residuo : Hg2Cl2, AgCl( B-2) : aggiungere attraverso il filtro NH4OH 6 M | ||
| Residuo nero sul filtro : Hg (nero) e Hg(NH2)Cl (bianco) | Soluzione: Ag(NH3)2+ e Cl–(B-3): aggiungere KI 0.1 M
Ppt : AgI
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| Soln : HPbO2–Aggiungere HAc 6 M | Alternativa di (B-3): aggiungere HNO3 6 MPpt : AgCl | ||
B. Precipitazione del gruppo dell'argento. Porre 3 mL di soluzione da analizzare in una provetta. Saggiare con la cartina universale il pH: se la soluzione è neutra o acida aggiungere sotto costante agitazione cinque gocce di HCl 6 M.
L'immediata formazione di un precipitato caseoso indica la presenza da Ag+ e/o Hg22+. Agitare la soluzione in modo da favorire la precipitazione di PbCl2. Se si ha la formazione di un precipitato (Ppt) versare la sospensione su un filtro posto in un imbuto. Provare la completezza della precipitazione aggiungendo al filtrato due gocce di HCl 6 M ed altre due se si nota formazione di precipitato; filtrare poi la sospensione attraverso il filtro contenente il precipitato.
B-1. Prova per lo ione Pb2+.
Staccare il filtro dall'imbuto e, inserendo il gambo in una provetta di raccolta aggiungere acqua calda. Aggiungere al filtrato una goccia di acido acetico 6 M e una goccia di K2CrO4 1 M. un precipitato giallo di cromato di piombo PbCrO4 indica la presenza dello ione Pb2+.
Per confermare che il precipitato è di PbCrO4 aggiungere 8-10 gocce di NaOH 6 M ed agitare in modo da sciogliere il precipitato. Se rimane del solido indisciolto lo si elimini per filtrazione o per centrifugazione. Al filtrato o alla soluzione centrifugata limpida aggiungere acido acetico 6 M finché la soluzione diventa appena acida.
Se si riforma il precipitato giallo significa che è presente lo ione Pb2+.
Nel caso in cui Pb2+ sia assente, trattare il residuo sul filtro secondo il procedimento di cui al punto B-2. Se è presente Pb2+, probabilmente parte del PbCl2 rimane sul filtro. prima di trattare il filtro secondo B-2, eliminare la maggior parte del PbCl2 lavandolo con tre o quattro porzioni da 2 mL di acqua bollente e scartare i lavaggi.
B-2. Prova per lo ione Hg22+.
Trattare il residuo sul filtro con 10 gocce di NH4OH e raccogliere il filtrato in una piccola provetta. Se il filtrato non è chiaro, lo si faccia passare continuamente attraverso lo stesso filtro finché diventa limpido. La presenza di un residuo grigio o nero sul filtro è una prova positiva per lo ione Hg22+.
Se c'è qualche dubbio relativo alla presenza dello ione Hg22+si può fare la seguente prova: strappare un pezzo di filtro che si è colorato e porlo in una capsula. Riscaldare la carta con una miscela di tre gocce di HNO3 6 M ed otto gocce di HCl 6 M finché il colore scuro scompare.
Per mezzo di una bacchettina di vetro si elimini la carta dalla soluzione acida e, premendola contro la parete laterale della capsula la si sprema in modo che ne esca il liquido e quindi la si elimini. Evaporare la soluzione acida rimanente fino a due tre gocce in modo da eliminare l'acido nitrico. Diluire ad 1 mL di acqua. Se il liquido non è chiaro, lo si filtri. Alla soluzione limpida aggiungere due gocce di SnCl2 0.1 M. la presenza di Hg22+ nella soluzione originaria viene confermata dalla comparsa di un intorbidamento o di un precipitato bianco grigio.
B-3. Prova per lo ione Ag+. Al filtrato limpido ottenuto in B-3 aggiungere due gocce di KI 0.1 M. la presenza dello ione Ag+ è confermata dalla comparsa di un precipitato bianco di AgCl.
Prova alternativa per lo ione Ag+. Al filtrato ottenuto in B-3 aggiungere HNO3 6 M finché la soluzione è acida. La presenza di Ag+ è indicata dalla comparsa di un precipitato bianco di AgCl.
Equazioni delle reazioni coinvolte nel primo gruppo analitico.
Pb2+ + 2 Cl– → PbCl2 (s)
Hg22+ + 2 Cl– → Hg2Cl2 (s)
Ag+ + Cl– → AgCl
PbCl2 (s) + acqua calda → PbCl2 (acquoso)
Pb2+ + CrO42- → PbCrO4 (s)
PbCrO4 (s) + 3 OH– → HPbO2– + CrO42- + H2O
HPbO2– + CrO42 + 3 CH3COOH → PbCrO4 (s) + 3 CH3COO- + 2 H2O
Hg2Cl2 (s) + 2 NH3 → Hg (l) + Hg(NH2)Cl (s) + NH4+ + Cl–
AgCl (s) + 2 NH3 → Ag(NH3)2+ + Cl–
Ag(NH3)2+ + I– → AgI (s) + 2 NH3
Ag(NH3)2+ + Cl– + 2 H+ → AgCl (s) + 2 NH4+
