Fe(OH) 3. Mn(OH) 2 2H 2 O

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1 III Gruppo: Comprende quei cationi che precipitano selettivamente come idrossidi insolubili a ph = 9 (esclusi quelli del I e II Gruppo). Il reattivo precipitante è NH 4 OH/NH 4 Cl (soluzione tampone a ph = 9) La specie precipitante è lo ione OH -. Gli idrossidi insolubili nelle condizioni predette sono: Al(OH) 3 bianco Fe(OH) 3 rosso-ruggine Cr(OH) 3 verde-azzurro Mn(OH) 2 bianco MnO 2. 2H 2 O marrone scuro I cationi del terzo gruppo sono, quindi: Al 3+ (ione alluminio), Cr 3+ (ione cromo), Fe 3+ (ione ferro), Mn 2+ (ione manganese). N.B. La ricerca dello ione manganese viene effettuata anche nel gruppo seguente (IV gruppo) a causa della sua incompleta precipitazione in questo gruppo.

2 Reattivo Generale: NH 4 OH/NH 4 Cl - 3 GRUPPO - (Si identificano Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Mn 2+ ) La soluzione proveniente dalla separazione dei cationi del 2 gruppo viene riscaldata fino a completo allontanamento di H 2 S (controllare con la cartina all acetato di piombo). Poi si aggiunge qualche goccia di HNO 3 conc. allo scopo di ossidare eventuale Fe presente come Fe 2+. Esame Sistematico: Si aggiunge una spatolata di NH 4 Cl solido ed NH 4 OH conc. fino a reazione nettamente alcalina. Si fa bollire fino ad eliminazione dell eccesso di NH 4 OH (scomparsa eventuale colore rosa della soluzione); si centrifuga e si separa. Precipitato Può essere costituito da Al(OH) 3 (bianco gelatinoso), Fe(OH) 3 (rosso-bruno gelatinoso), Cr(OH) 3 (verde gelatinoso), MnO 2 2H 2 O (bruno polverulento). Il precipitato si ridiscioglie con poche gocce di HCl conc. Poi si alcalinizza nettamente con NaOH 2N. Si riscalda a lungo, si raffredda leggermente, si centrifuga e si separa. Precipitato Può essere costituito da Fe(OH) 3, Cr(OH) 3, MnO 2 2H 2 O. Il precipitato si divide in 3 porzioni. Riconoscimento Fe 3+ a) Ad un po di precipitato sciolto in HCl conc. si aggiunge tiocianato di potassio. Una colorazione rosso-sangue denota presenza di Fe 3+. Fe(CNS) 3 b) Ad un po di precipitato sciolto in HCl conc. si aggiunge qualche goccia di ferrocianuro di potassio. Un precipitato blu denota denota presenza di Fe 3+. KFe[Fe(CN) 6 ] Riconoscimento Cr 3+ a) Ad un po di precipitato si aggiunge NaOH 2N e PbO 2 e si scalda a lungo. Una colorazione gialla denota la presenza del cromo sotto forma di cromato. CrO 2 4 NB. Acidificando la sola soluzione (separata) con CH 3 COOH 2N si ottiene precipitato giallo di PbCrO 4 che conferma la presenza del cromo. Soluzione si analizza al 4 gruppo Soluzione Può contenere AlO 2. Alla soluzione si aggiunge un sale di ammonio e si scalda. Un precipitato bianco gelatinoso denota Al 3+. 3PbO 2 2 Pb(OH) 2 Pb 2+ + CrO 4 2 PbCrO 4 ph = 14 + AcOH ph = 5 Riconoscimento Mn 2+ a) Ad un po di precipitato si aggiunge HNO 3 dil. e PbO 2 e si scalda a lungo: una colorazione viola della soluzione denota la presenza di Mn 2+ MnO 4 - b) Saggio su crogiolo

3 OSSIDAZIONE SALI FERROSI Trattamento con acido nitrico concentrato 3Fe 2+ + NO H + 3Fe 3+ + NO + 2H 2 O (2Fe 3+ + H 2 S 2Fe 2+ + S + 2H + )

4 PRECIPITAZIONE IDROSSIDI Trattamento con ammoniaca e cloruro di ammonio NH 4 OH NH 4+ +OH - NH 4 Cl NH 4+ + Cl - ph = 9.0 Al OH - Al(OH) 3(s) Kps = Idrossido di alluminio Precipitato bianco gelatinoso Cr OH - Cr(OH) 3(s) Idrossido di cromo Precipitato verde-azzurro Kps = Fe OH - Fe(OH) 3(s) Idrossido di ferro Precipitato rosso-ruggine Kps = Mn 2+ +2OH - Mn(OH) 2(s) Kps = Idrossido di manganese Precipitato bianco gelatinoso 2Mn(OH) 2(s) + O 2 + 2H 2 O 2[MnO 2 2H 2 O] Biossido di manganese Precipitato bruno polverulento

5 Solubilizzazione degli idrossidi con HCl conc. Al(OH) 3(s) + H + Al 3+ + H 2 O Cr(OH) 3(s) + H + Cr 3+ + H 2 O Fe(OH) 3(s) + H + Fe 3+ + H 2 O [MnO 2 2H 2 O] (s) + H + Mn H 2 O

6 SEPARAZIONE ALLUMINIO da CROMO, FERRO e MANGANESE Trattamento con idrossido di sodio Al OH - Al(OH) 3(s) + OH - Al(OH) 4 - AlO + 2H 2 O Cr OH - Cr(OH) 3(s) + OH - Cr(OH) 4 - CrO + 2H 2 O Per prolungata ebollizione In queste condizioni gli idrossidi di ferro e manganese precipitano

7 RICERCA DELL ALLUMINIO Presente in soluzione come Al(OH) 4- (AlO ) Trattamento con NH 4 Cl Al(OH) 4- + NH 4 + Al(OH) 3(s) + NH 3 + H 2 O Idrossido di alluminio precipitato bianco gelatinoso

8 RICERCA DEL CROMO (2CrO 4 + 3H 2 S + 10H + 2Cr S + 8H 2 O) Cr(OH) 3(s) + 6NH 3 [Cr(NH 3 ) 6 ] OH - violaceo Per prolungata ebollizione Ossidazione in ambiente alcalino a CrO 4 = (PbO 2 ) 2Cr(OH) 3(s) + 2OH - 2Cr(OH) 4 - Pb OH - Pb(OH) 4 = PbO 2= + 2H 2 O 2Cr(OH) PbO 2 + 8OH - 2CrO 4 + 3PbO 2 + 8H 2 O 2Cr(OH) 3(s) + 3PbO OH - 2CrO 4 + 3PbO 2 + 8H 2 O Cromato giallo Acidificando fino a ph 5 il PbO 2 si trasforma, passando attraverso Pb(OH) 2, fino a Pb 2+ [PbO 2 + 2H 2 O Pb(OH) Pb(OH) 2 (s) + 2OH- Pb OH - 4 ] CrO 4 + Pb 2+ PbCrO 4 (s) Cromato di piombo precipitato giallo

9 RICERCA DEL FERRO Trattamento del precipitato con HCl conc. Fe(OH) 3 + 3H + Fe H 2 O Reazioni specifiche del Fe 3+ a) Reazione con tiocianato (o solfocianuro) di potassio (KCNS) Fe 3+ + CNS - Fe(CNS) 2+ Fe CNS - Fe(CNS) 2 + Fe CNS - Fe(CNS) 3 Fe CNS - Fe(CNS) 4 - Fe CNS - Fe(CNS) 5 Fe CNS - Fe(CNS) 6 3- b) Reazione con ferrocianuro di potassio (II), K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 3+ + Fe(CN) 6 4- Fe[Fe(CN) 6 ] - Reazione del Fe 2+ con ferricianuro di potassio (III), K 3 [Fe(CN) 6 ] Tiociano ferrato (ferrotiocianato) Precipitato rosso Ferrocianuro ferrico Precipitato blu (blu di Prussia) Fe 2+ + Fe(CN) 3-6 Fe[Fe(CN) 6 ]- Ferricianuro ferroso Precipitato blu (blu di Turnbull)

10 RICERCA DEL MANGANESE c) Ossidazione con PbO 2 (in ambiente acido) Mn(OH) 2(s) + 2 H + Mn H 2 O 2 Mn PbO H + 2 MnO Pb H 2 O permanganato viola MnO 2. 2H2 O + 4 H + Mn H 2 O 2 Mn PbO H 2 O 2 MnO Pb H + d) Saggio su crogiolo con miscela alcalino-ossidante MnO 2. 2H2 O + KNO 3 + Na 2 CO 3 Na 2 MnO 4 + KNO 2 + CO 2 + 2H 2 O verde