ANALISI QUALITATIVA: SAGGI PRELIMINARI

1. ANALISI QUALITATIVA: SAGGI PRELIMINARI Stato fisico Colore Odore Sapore Solubilità

2. * * ° ° * * ° ° * * * ° ° ° * * ° ° ° * * ° ° * ° ° * * ° ° ° * * ° ° * * ° * * ° ° ° * ° * ° * ° * * ° ° ° ° * * * ° ° ° ° * ° ° ° ° ° * * ° ° ° ° * * * * ° ° ° ° * ° ° ° * * ° ° ° * ° * ° ° ° ° ° ° ° * ° ° ° ° * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ° ° ° ° ° La suddivisione analitica dei cationi III GRUPPO IV GRUPPO V GRUPPO VI GRUPPO I GRUPPO II GRUPPO Rappresentazione schematica di una analisi sistematica per gruppi “in serie”: sistematica cationica

3. Schema per la separazione in gruppi S HCl dil. acido Ag+, Hg22+, Pb2+ Cloruri S1 P1 acido TAA Pb2+, Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, As3+,As5+ Sb3+, Sb5+ Sn2+ Solfuri P2 S2 alcalino NH4OH/NH4Cl Idrossidi Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+ P3 S3 alcalino (NH4)2S Solfuri Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+ P4 S4 alcalino (NH4)2CO3 Carbonati Ca2+, Sr2+, Ba2+ P5 S5 ------- -------- ------- Mg2+, Li+, Na+, K+ 3

4. Soluzione nitrica del campione:ioni gruppi 1 2 3 4 5 6 Soluzione:ioni gruppi 2 3 4 5 6 Soluzione:ioni gruppi 3 4 5 6 Soluzione:ioni gruppi 4 5 6 SEPARAZIONE DEGLI IONI METALLICI IN GRUPPI HCl 2N Precipitato Hg2Cl2 AgCl PbCl2 (parz) H2S pH 0-2 a caldo Precipitato As2S3 e As2S5 Sb2S3 e Sb2S5 SnS e SnS2 PbS HgS CdS CuS Bi2S3 NH4OH/NH4Cl pH = 9 1 Precipitato Al(OH)3 Cr(OH)3 Fe(OH)3 Mn(OH)2 (parz) H2S in NH4OH pH = 9 Precipitato CoS NiS ZnS MnS Soluzione:ioni gruppi 5 6 2 3 Mg++ Na+ Li+ K+ Ba++ Ca++ Sr++ 4 5 6

5. Ag+ + Cl- AgCl Kps ~ 10-10 Pb2+ + 2Cl- PbCl2 bianco Kps ~ 10-5 Hg22+ + 2Cl- Hg2Cl2 bianco Kps ~ 10-18 IGruppo: Comprende quei cationi che precipitano selettivamente come cloruri insolubili in ambiente acido per HCl a pH = 0 e a temperatura ambiente. Il reattivo precipitante è HCl 2 N. La specie precipitante è lo ione Cl-. I cloruri insolubili nelle predette condizioni sono: bianco I cationi del primo gruppo sono, quindi: Ag+ (ione argento), Pb2+ (ione piombo), Hg22+ (ione mercurio monovalente). N.B. Lo ione mercurio bivalente si trova nel gruppo seguente (II gruppo)

6. O O S CH3 - C CH3 - C CH3 - C O- NH4+ NH2 NH2 II Gruppo: Comprende quei cationi che precipitano selettivamente come solfuri insolubili nell’intervallo di pH = 0 ÷ 2 per HCl (esclusi quelli del I Gruppo). Il reattivo precipitante è la tioacetammide (TAA) che subisce idrolisi, alla temperatura di 60-70°C, liberando acido solfidrico: D + H2O + H2O + H2S TAA La specie precipitante è lo ione S2- liberato dall’acido solfidrico in quelle condizioni di pH. I solfuri insolubili che precipitano in queste condizioni sono: nero PbS As2S3 giallo giallo As2S5 nero HgS giallo CdS arancio Sb2S3 nero CuS arancio Sb2S5 bruno scuro Bi2S3 SnS marrone giallo SnS2 I cationi del secondo gruppo sono, quindi: As3+e As5+ (ioni arsenico), Sb3+ eSb5+ (ioni antimonio), Sn2+eSn4+ (ioni stagno), Hg2+ (ione mercurio bivalente), Cd2+ (ione cadmio), Cu2+ (ione rame), Bi3+ (ione bismuto).

7. III Gruppo: Comprende quei cationi che precipitano selettivamente come idrossidi insolubili (o ossidi idrati) a pH = 9 (esclusi quelli dei I e II Gruppo). Il reattivo precipitante è la soluzione tampone a pH = 9: NH4OH/NH4Cl La specie precipitante è lo ione OH-. Gli idrossidi (o ossidi idrati) insolubili nelle condizioni predette sono: Al(OH)3 Fe(OH)2 bianco celeste Cr(OH)3 verde-azzurro rosso-ruggine Fe(OH)3 marrone scuro MnO2. xH2O I cationi del terzo gruppo sono, quindi: Al3+ (ione alluminio), Cr3+ (ione cromo), Fe2+eFe3+ (ioni ferro). N.B. La ricerca dello ione manganese viene effettuata nel gruppo seguente (IV gruppo)

8. IV Gruppo: Comprende quei cationi che precipitano selettivamente come solfuri insolubili a pH = 9 in soluzione tampone: NH4OH/NH4Cl (esclusi quelli del I, II e III Gruppo). Il reattivo precipitante è il H2S in NH4OH pH = 9 La specie precipitante è lo ione S2- I solfuri insolubili nelle predette condizioni sono: ZnS CoS bianco nero MnS rosa-salmone nero NiS I cationi del quarto gruppo sono, quindi: Zn2+ (ione zinco), Mn2+ (ione manganese), Co2+ (ione cobalto), Ni2+ (ione nichel).

9. Prima di triturare la sostanza, conviene osservare il colore per trarre eventuali indicazioni sui sali componenti la sostanza stessa Colore Le principali specie cationiche colorate, sia allo stato solido che in soluzione acquosa, sono le seguenti: Cu2+ azzurro Mn2+ rosa pallido verde-celeste Fe2+ Co2+ rosa Cr3+ violetto verde Ni2+ Fe3+ violetto pallido I principali ossidi colorati sono: PbO giallo Cr2O3 verde MnO2 bruno scuro HgO giallo PbO2 bruno scuro Le principali specie anioniche colorate, sia allo stato solido che in soluzione acquosa, sono le seguenti: CrO42- giallo MnO4- violetto scuro Cr2O72- arancione Le principali sostanze colorate di carattere neutro (elementi) sono le seguenti: S8 giallo chiaro I2 violetto scuro C nero 9