Saggi specifici nell’analisi qualitativa

L’analisi qualitativa  di cationi e anioni viene effettuata con la sistematica dei gruppi; tale metodologia richiede molti reagenti e un tempo non inferiore a sei ore.

Vi sono, tuttavia, saggi diretti per individuare alcuni composti chimici che sono attendibili e rapidi.

Vengono riportate le reazioni caratteristiche che avvengono a seguito di riscaldamento di alcuni composti :

2 HgO ( rosso) → 2 Hg ( deposito argenteo) + O2

2 Pb3O4 (rosso) → 6 PbO (giallo) + O2

CuCO3 (verde) → CuO (nero) + CO2

ZnCO3 (bianco) → ZnO (giallo a caldo e bianco a freddo) + CO2

CuSO4· 5 H2O (blu) → CuSO4(bianco) + 5 H2O

2 Zn(NO3)2 (bianco) → 2 ZnO (giallo a caldo e bianco a freddo) + NO2 (marrone) + O2

2 Pb(NO3)2 (bianco) → 2 ZnO (giallo) + NO2 (marrone) + O2

(NH4)2Cr2O7 (arancione) → Cr2O3 ( verde) + N2 + 4 H2O

Per quanto riguarda gli anioni l’analisi sistematica viene effettuata per via umida: dopo un trattamento preliminare del campione da analizzare a cui vengono aggiunti carbonato di sodio e acqua. La soluzione viene fatta bollire per 20-30 minuti che prende il nome di soluzione alcalina viene utilizzata per l’analisi degli anioni.

In alternativa si possono fare dei saggi specifici per la determinazione degli anioni per via secca.

Per la determinazione dei carbonati al composto in esame viene aggiunto HCl: in presenza di carbonati di sviluppa anidride carbonica secondo la reazione:

CO32- + 2 H+ → CO2+ H2O

Spesso l’effervescenza non si evidenzia in modo netto pertanto si procede facendo avvenire la reazione in una provetta e convogliando l’eventuale gas sviluppatosi dalla reazione in una seconda provetta contenente acqua di barite. Lo sviluppo di CO2 che conferma la presenza dei carbonati viene evidenziata dalla formazione di un precipitato bianco di carbonato di bario che si forma a seguito della reazione:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

Per la determinazione dei solfiti al composto in esame viene aggiunto HCl: in presenza di solfiti si sviluppa anidride solforosa dal tipico odore di zolfo secondo la reazione:

SO32- + 2 H+ → SO2+ H2O

Lo sviluppo di SO2 che conferma la presenza dei solfiti viene evidenziata dal cambiamento di colore di una carta da filtro imbevuta di bicromato di potassio che da arancione  passa a verde secondo la reazione:

3 SO2 + Cr2O72- + 2 H+ → 3 SO42- + 2 Cr3+ + H2O

Per la determinazione dei solfuri al composto in esame viene aggiunto HCl e si pone la provetta a bagnomaria. In presenza di solfuri si sviluppa H2S dal tipico odore di uova marce secondo la reazione:

S2- + 2 HCl →  H2S + 2 Cl

Lo sviluppo di H2S che conferma la presenza dei solfuri viene evidenziata dal cambiamento di colore di una carta da filtro imbevuta di acetato di piombo che da incolore diventa nero secondo la reazione:

H2S + Pb(CH3COO)2 → PbS + 2 CH3COOH

Per la determinazione dei borati al composto in esame viene aggiunto, in una capsula di porcellana, etanolo e acido solforico. Dopo aver incendiato la capsula con il Bunsen presenza dei borati è confermata da una fiamma orlata di verde dovuta alla presenza di borato di etile che si forma a seguito della reazione di doppio scambio:
H3BO3 + 3 CH3CH2OH → (CH3CH2O)3B + H2O

Per la determinazione dei fosfati al composto in esame viene aggiunto acido nitrico concentrato e molibdato di ammonio. La soluzione viene portata a circa 50-60 °C. La presenza dei fosfati viene confermata dalla formazione di un precipitato giallo di fosfomolibdato di ammonio che si forma a seguito delle reazioni:
PO43- + 3 HNO3→ H3PO4 + 3 NO3

H3PO4 + 12 (NH4)2MoO4 + 21 HNO3 → (NH4)3PMo12O40 + 21 NH4NO3 + 12 H2O

Per la determinazione dei nitriti al composto in esame posto in un tubicino viene aggiunto acido solforico diluito. La formazione di vapori rosso scuri di NO2 conferma la presenza di nitriti. Le reazioni  che avvengono sono:

NO2 + H+ → HNO2

3 HNO2 → HNO3 +2 NO  + H2O

2 NO + O2 → 2 NO2

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Author: Chimicamo

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