SOSTANZE INORGANICHE

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1 SOSTANZE INORGANICHE

2 Na2B4O7 Na2HPO4 H3BO3 La soluzione acquosa, trattata con AgNO3 dà un precipitato solubile in HNO3 conc. Indicazioni Generali La sol. acq. si tratta a freddo con alcune gocce di AgNO3. Se non si ottiene un precipitato si scalda all'ebollizione; il precipitato indica, in questo caso, la presenza di Na2B4O7 oppure di Na2HPO4. Se nonostante il riscaldamento non si ottiene alcun precipitato, si neutralizza la sol. acq. con alcune gocce di NaOH 2N e quindi, su questa nuova soluzione, si aggiunge il AgNO3; la formazione del precipitato sara indice della presenza di H3BO3. E' molto importante verificare se il precipitato ottenuto con le metodiche descritte sia o meno solubile in HNO3 conc. Se infatti il precipitato risultasse insolubile in HNO3 conc., cio indicherebbe che il campione in esame è un alogenuro.

3 1) Tetraborato di Sodio Na2B4O7 a) La sol. acq. concentrata viene trattata con AgNO3 e si ottiene un precipitato bianco di metaborato di argento. B4O H2O 2BO H3BO3 BO2-+ Ag+ AgBO2 Il Tetraborato in acqua si comporta come una soluzione di metaborato di sodio e acido borico. Riscaldando la sospensione ottenuta il precipitato imbrunisce per la formazione di ossido di argento. 2AgBO2 + 3H2O Ag2O +2H3BO3 b) La sostanza si scalda in capsula di porcellana con 1 ml di H2SO4 conc. e 1 ml di CH3OH. Quando la soluzione bolle si avvicina il bordo superiore alla fiamma, i vapori che si liberano dalla soluzione bruciano con fiamma orlata di verde. Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O Na2SO4 + 4H3BO3 H3BO3 + 3CH3OH 3H2O + (CH3)3BO3 c) La soluzione acquosa del Tetraborato è nettamente basica, in quanto il sale dà idrolisi basica. B4O H2O 2BO H3BO3 BO H2O OH - + H3BO3

4 2) Fosfato monoacido di Sodio Na2HPO4 a) La sostanza, trattata in vetrino d orologio con AgNO3, dà una colorazione gialla intensa per la formazione di fosfato di argento. 2HPO Ag+ H2PO4 - + Ag3PO4 b) La sol. acq., per aggiunta di miscela magnesiaca (NH4Cl, NH4OH, MgSO4), dà un precipitato bianco cristallino di fosfato ammonico magnesiaco NH4MgPO4. Mg++ + HPO4-- + NH4+ + OH- H2O + NH4MgPO4 c) La sol. acq., acidificata con HNO3 dil., dà un precipitato giallo cristallino con molibdato di ammonio ((NH4)2MoO4. HPO MoO H+ + 3NH4+ 12H2O + (NH4)3PO4. 12MoO3 il precipitato è solubile negli alcali e nell'acetato di ammonio (NH4)3PO4. 12MoO3 + 23OH- 3NH4+ + HPO MoO H2O

5 3) Acido Borico H3BO3 a) La sostanza è poco solubile in acqua a freddo, ma molto solubile a caldo b) Colora la fiamma in verde c) La soluzione acquosa è debolmente acida d) La sol. acq., neutralizzata con NaOH dil. dà, per trattamento con AgNO3, un precipitato bianco di metaborato di Argento (AgBO2), solubile in HNO3 conc.

6 ALOGENURI La soluzione acquosa, trattata con AgNO3, dà un precipitato insolubile in HNO3 conc. Indicazioni Generali La sol. acq., trattata con poche gocce di AgNO3, dà un precipitato di diversi colori: a) Precipitato bianco (Cloruro di NH4+, K+, Na+) b) Precipitato bianco sporco (Bromuro di Na+, NH4+, K+) c) Precipitato giallo (Ioduro di Na+, K+) 1) Cloruro di ammonio NH4Cl a) La sostanza solida trattata con una soluzione di NaOH sviluppa ammoniaca riconoscibile dall'odore. NH4+ + OH- H2O + NH3 b) Precipitato bianco per trattamento con AgNO3 (AgCl)

7 2) Cloruro di Sodio NaCl a) Colorazione giallo brillante alla fiamma. b) Precipitato bianco dei cloruri con AgNO3. 3) Cloruro di potassio KCl a) Colorazione violetta alla fiamma, porpora attraverso vetrino al cobalto. b) Precipitato bianco dei cloruri con AgNO3. 4) Bromuro di potassio KBr a) Colora la fiamma in violetto b) Precipitato di colore bianco sporco-giallino con AgNO3 (AgBr) c) Si acidifica la soluzione acquosa della sostanza con acido nitrico diluito e si aggiungono quattro gocce di soluzione di KMnO4. Il bromo che si libera puo essere estratto con un solvente organico (CHCl3), impartendo alla fase organica una colorazione arancio. 10Br - + 2MnO H + 5Br 2 +2Mn 2+ +8H 2 O

8 5) Bromuro di ammonio NH 4 Br a) Reazione al vetrino per ione ammonio. b) Reazioni di riconoscimento del bromo (con AgNO 3 e KMnO 4 ). 6) Bromuro di Sodio NaBr a) Fiamma gialla b) Reazioni di riconoscimento del bromo (con AgNO 3 e KMnO 4 ) a) Colora la fiamma in violetto b) La sol. acq. reagisce con AgNO 3, dando un precipitato giallo. 7) Ioduro di Potassio KI d) Si acidifica la soluzione acquosa della sostanza con acido nitrico diluito e si aggiunge una goccia di soluzione di KMnO 4. Lo iodio che si libera puo essere estratto con un solvente organico, impartendo alla fase organica una colorazione viola. 10I - + 2MnO H + 5I2 +2Mn 2+ +8H 2 O 8) Ioduro di sodio NaI a) Fiamma gialla del sodio b) Positiva la reazione con AgNO 3 e con KMnO 4 per gli ioduri.

9 Sostanze inorganiche bianche solubili in acqua Fenomeni visibili per trattamento con HCl. Carbonato d ammonio (NH4)2CO3 Carbonato di sodio Na2CO3 Bicarbonato di sodio NaHCO3 Bicarbonato di potassio KHCO3 Carbonato d ammonio (NH 4 ) 2 CO 3 1) La sol. acq. trattata con idrossido di sodio sviluppa ammoniaca (si puo effettuare il saggio anche sul campione solido aggiungendo la soluzione di NaOH). 2) Una cartina di indicatore universale inumidita ed esposta ai vapori si colora in azzurro. 3) Trattando la soluzione acquosa con una soluzione di HgCl 2 si ha la formazione (immediata) di un precipitato bianco di cloruro amidomercurico: Hg 2+ + NH4 + +Cl - -> HgNH 2 Cl (bianco)+ 2H 2 O 1) Colora la fiamma in giallo Carbonato di sodio Na2CO3 2) Reazione positiva dei carbonati 3) La sol. acq. colora in azzurro la cartina al tornasole 12) 4) la sol. acq. trattata con una sol. di solfato di magnesio dà un precipitato bianco di carbonato di magnesio (questa reazione permette di differenziarlo dal bicarbonato di sodio). CO Mg ++ MgCO 3 (bianco) 5) Per trattamento della sol. aq. del carbonato con HgCl 2, si ottiene un precipitato rosso CO Hg ++ HgCO 3 (rosso)

10 Bicarbonato di sodio NaHCO3 1, 2) come per il carbonato di sodio 3) Con MgSO4 dà un precipitato bianco solo a caldo (riscaldamento all ebollizione); a differenza del Na2CO3, non si ha alcun precipitato a freddo Mg++ + 2HCO3- MgCO3 + CO2 + H2O 4) Per trattamento della sol. aq. del bicarbonato con HgCl2 non si ottiene nessun precipitato. Col tempo si puo avere la formazione di un precipitato rosso di HgO. 2HCO3- H2CO3+ OH- Hg2+ + 2OH- Hg(OH)2 HgO + H2O Bicarbonato di potassio KHCO3 1) Reazione positiva per i carbonati 2) Con MgSO4 dà un precipitato bianco solo a caldo (come NaHCO3) 3) Colorazione violetta alla fiamma

11 Sostanze inorganiche bianche solubili in acqua Fenomeni visibili per trattamento con HCl c. La sol. acq. trattata con HCl c. dà un precipitato giallino e svolge SO2 S2O H+ SO2 + S +H2O Tiosolfato di sodio Na2S2O3 1) La sol. acq. decolora una soluzione di Iodio-iodurata 2S2O32- + I2 S4O I- 2) La sostanza dà la colorazione caratteristica del sodio alla fiamma. 3) La sol. acq. trattata con (CH3COO)2Pb dà un precipitato bianco. Facendo bollire a lungo la sospensione si ottiene un precipitato nero di PbS. S2O32- + Pb2+ PbS2O3 bianco PbS2O3 + H2O PbS nero + 2H+ + SO42-

12 Sostanze inorganiche bianche solubili in acqua La soluzione acquosa non dà precipitato con AgNO3 a) Riconoscimento del potassio alla fiamma. Nitrato di potassio KNO3 b) La sol. acq. viene acidificata con H2SO4 dil. e vi si aggiunge una sol. satura di FeSO4, quindi si stratifica con H2SO4 conc. Si ha la formazione dell'anello bruno caratteristico dei nitrati nella zona di separazione delle due fasi (nitrosilsolfato ferroso). NO Fe H + 3Fe NO + 2H 2 O NO + Fe ++ + SO 4 -- [Fe(NO)]SO 4

13 SOSTANZE INORGANICHE BIANCHE INSOLUBILI IN ACQUA E SOLUBILI IN HCl dil A) La solubilizzazione avviene con effervescenza: CaCO3, (BiO)2CO3, MgCO3, Li2CO3 B) La solubilizzazione avviene senza fenomeni visibili: CaHPO4, ZnO, CaO, MgO. 1) Carbonato di Calcio CaCO3 a) Presenza del calcio evidenziabile alla fiamma (colore rosso mattone non persistente) b) La soluzione cloridrica, neutralizzata con NaOH e quindi acidificata con ac. acetico, dà un precipitato bianco per aggiunta di ossalati alcalini (per es. ossalato d ammonio). Il precipitato di ossalato di Calcio è solubile negli acidi minerali. 2) Carbonato Basico di Bismuto (BiO) 2 CO 3 a) La sol. cloridrica dà un precipitato bianco di idrossido di Bismuto (solubile negli acidi) con gli idrossidi alcalini. Bi OH- Bi(OH)3 b) La sol. cloridrica dà un precipitato nero di solfuro di Bismuto con T.A.A. 2Bi S- - Bi2S3

14 3) Carbonato di Magnesio MgCO3 a) La soluzione cloridrica, trattata con idrossido d ammonio in eccesso, dà, per aggiunta di una sol. di fosfato acido di sodio, un precipitato bianco cristallino di fosfato ammonico magnesiaco. HPO42- + Mg2+ + NH4+ + OH- NH4MgPO4 + H2O b) La soluzione cloridrica, trattata con idrossido di sodio, dà un precipitato bianco di Mg(OH)2, insolubile in eccesso di reattivo, ma solubile in NH4Cl. 4) Carbonato di litio Li2CO3 a) La soluzione cloridrica colora la fiamma in rosso-carminio.

15 B) La solubilizzazione avviene senza fenomeni visibili: CaHPO 4, ZnO, CaO, MgO. 1) Fosfato acido di Calcio CaHPO4 a) La soluzione cloridrica, neutralizzata con NaOH e acidificata con acido acetico, dà, per aggiunta di ossalato di ammonio, un precipitato bianco di ossalato di Calcio. b) La sostanza, trattata in vetrino d orologio con AgNO3,si colora in giallo. 3) Zinco Ossido ZnO a) La soluzione cloridrica della sostanza dà, per aggiunta di NaOH dà un precipitato bianco di idrossido di Zinco, solubile in eccesso di reattivo. Zn++ + OH- Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH- [Zn(OH)4] La soluzione così ottenuta dà, per aggiunta di Tioacetammide, un precipitato bianco di ZnS. [Zn(OH)4]-- + S-- ZnS + 4OH-

16 4) Calcio Ossido CaO a) La soluzione cloridrica dà le reazioni del Calcio. 5) Magnesio Ossido MgO a) La soluzione cloridrica, trattata con NH4OH (eccesso) e quindi con una soluzione di Na2HPO4, dà un precipitato bianco di fosfato ammonico magnesiaco. HPO Mg 2+ + NH OH - NH 4 MgPO 4 + H 2 O

17 Sostanze inorganiche bianche solubili in acqua Nessun fenomeno visibile per trattamento con HCl c. Precipitato bianco per trattamento con BaCl2 La soluzione cloridrica trattata con cloruro di Bario (BaCl2) dà un precipitato bianco insolubile in H2O e acidi minerali, indice della presenza del gruppo SO 4 2- Solfato di sodio Solfato di alluminio Solfato di Zinco Solfato di Magnesio Na2SO4 K2SO4 Al2(SO4)3 ZnSO4 MgSO4 ALLUME KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O

18 Solfato di sodio Na2SO4 1. la sol. cloridrica della sostanza dà, per aggiunta di BaCl2, un precipitato bianco di BaSO4 insolubile in H2O e acidi minerali (reazione comune a tutti i solfati) SO42- + Ba++ BaSO4 2. la sostanza dà la colorazione caratteristica del sodio alla fiamma 1.reazione caratteristica dei solfati Solfato di alluminio Al2(SO4)3 2.la sol. acq. della sostanza, trattata con NaOH dil, dà un precipitato bianco gelatinoso di Al(OH)3 solubile in eccesso di reattivo. 3. Al3+ + 3OH- Al(OH)3 4. Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4] - Solfato di potassio K2SO4 1. la sol. cloridrica della sostanza dà, per aggiunta di BaCl2, un precipitato bianco di BaSO4 insolubile in H2O e acidi minerali (reazione comune a tutti i solfati) SO Ba ++ BaSO4 2. la sostanza dà la colorazione caratteristica del potassio alla fiamma

19 Solfato di Zinco ZnSO4 La sol. acq., addizionata di NaOH 2N, dà un precipitato bianco di idrossido di zinco, solubile in eccesso di reattivo per formazione del tetraidrossizincato. La soluzione basica, trattata con tioacetammide dà, per riscaldamento, un precipitato bianco di solfuro di zinco. 1. Zn++ + 2OH- Zn(OH)2 2. Zn(OH)2 + 2OH - [Zn(OH)4] 2-3. [Zn(OH)4]2-+ H2S 2H2O + ZnS + 2OH- La sol. acq. trattata con una sol. di ferrocianuro di potassio dà un precipitato bianco verdino di dipotassio trizinco bis- esacianoferrato, che risulta insolubile in HCl dil, ma solubile in NaOH. 3. 3Zn++ + 2K+ + [Fe(CN)6]4 - K2Zn3[Fe(CN)6]2

20 Solfato di Magnesio MgSO4 1.La sol. acq., per aggiunta di una sol. di NaOH, dà un precipitato di idrossido di magnesio insolubile in eccesso di reattivo. Mg OH - Mg(OH)2 1.La sol. acq., addizionata di una sol. preparata miscelando volumi uguali di "Na2HPO4 sol. acq." e "NH4Cl* + NH4OH sol. acq.", dà un precipitato bianco di fosfato ammonico magnesiaco NH4MgPO4. Mg++ + HPO42- + NH4+ + OH- H2O + NH4MgPO4 *La presenza del NH4Cl è necessaria perche limita la dissociazione del NH4OH, impedendo così la precipitazione dell'idrossido di magnesio Mg(OH)2.

21 Allume di rocca KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O Riconoscimento dell alluminio. Eseguire il riconoscimento del III gruppo analitico dei cationi. In una provetta, sciogliere a caldo una punta di spatola di Allume di rocca. Aggiungere 1-2 ml di soluzione tampone NH4+/NH3 a ph 9. Si forma un precipitato gelatinoso di Al(OH)3 (idrossido di alluminio). Riconoscimento del potassio. Eseguire il saggio alla fiamma (colorazione violetta). Riconoscimento del solfato. In una provetta, sciogliere a caldo una punta di spatola di Allume di rocca. Acidificare con HCl 2M fino a ph ~ 0 e quindi aggiungere alcune gocce di soluzione BaCl2 (cloruro di bario). Si forma un precipitato bianco di BaSO4 (solfato di bario) insolubile in acidi e basi concentrate.