Precipitazioni gravimetriche

La gravimetria si basa sulla formazione di un composto insolubile quando si aggiunge un precipitante a una soluzione contenente l’analita.

In linea generale quindi tutte le reazioni che danno luogo alla formazione di un precipitato possono essere utilizzate per la determinazione quantitativa dell’analita presente in soluzione.

Affinché si possa operare una precipitazione gravimetrica quantitativa è necessario che il precipitato sia poco solubile, abbia alta purezza e sia di composizione nota ed inoltre sia facilmente separabile dalla miscela di reazione.

Per ottenere che la solubilità del precipitato sia minimizzata si devono controllare le condizioni di precipitazione considerando tutti gli eventuali equilibri che possano influenzare la solubilità. Ad esempio lo ione argento può essere determinato gravimetricamente per precipitazione con  NaCl con formazione di cloruro di argento.

Consideriamo l’equilibrio eterogeneo:
AgCl(s)⇄ Ag+(aq) + Cl(aq)

regolato dal prodotto di solubilità Kps = [Ag+][Cl]

in presenza di largo eccesso di ione Cl la solubilità del cloruro di argento diminuisce per effetto dello ione in comune.

Un altro parametro importante da prendere in considerazione è il pH. La solubilità è infatti influenzata dal pH

Ad esempio nel caso della precipitazione del ferro (II) come idrossido di ferro Fe(OH)2 quando il pH diminuisce la concentrazione di [H+] aumenta e diminuisce quella di OH con conseguente diminuzione della solubilità dell’idrossido. Occorre quindi aumentare il pH in modo che la solubilità dell’idrossido diminuisce.

Consideriamo ora la solubilità del fluoruro di calcio che si dissocia secondo l’equilibrio:

CaF2(s) ⇄ Ca2+(aq) + 2 F(aq)

regolato dal prodotto di solubilità Kps = [Ca2+][F]2 = 3.9 ∙ 10-11   (1)

Poiché lo ione fluoruro è una base in quanto deriva dall’acido debole HF si deve considerare anche il seguente equilibrio:
HF(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + F(aq) 

Regolato dalla costante di dissociazione dell’acido:
Ka = [H3O+ ][F]/[HF] = 6.8 ∙ 10-4    (2)

Dalla dissoluzione del fluoruro di calcio si ottiene una mole di Ca2+ per ogni due moli di F quindi la solubilità del fluoruro di calcio che è pari alla solubilità dello ione calcio è data da:

S CaF2= [Ca2+] = ½ {[F ]+ [HF]}   (3)

Dalla (1) si ha: [F] = (Kps/[Ca2+])1/2   (4)

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Author: Chimicamo

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