Problemi con i saggi di riconoscimento degli ioni in laboratorio?

Ecco qua per voi un utilissimo schema riassuntivo dei principali metodi di riconoscimento degli anioni più comuni nei campioni forniti in laboratorio, con tanto di procedura sperimentale e reazioni di riconoscimento.

Di seguito i saggi di riconoscimento di:

(CO_{3})^{2-}    (NO_{3})^{-}    (SO_{4})^{2-}    Cl^{-}    Br^{-}    I^{-}

Se avete domande o necessità di chiarimenti non esitate a commentare!

Saggi di riconoscimento 1

SAGGIO DI RICONOSCIMENTO DI (CO_{3})^{2-}

Procedura sperimentale:

  • Mettere una piccola quantità del campione da analizzare su un vetro da orologio.
  • Aggiungere alla soluzione qualche goccia di HCl diluito. In questo modo si osserva l’effervescenza della miscela dovuta allo sviluppo di CO_{2} .

Reazione di riconoscimento:

MCO_{3} + 2H^{+} \rightleftharpoons M^{2+} + CO_{2} + H_{2}O

SAGGI DI RICONOSCIMENTO DI (NO_{3})^{-}

Saggio con la lega di Devarda

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Alcalinizzare la soluzione aggiungendo qualche goccia di NaOH .
  • Aggiungere successivamente una piccola quantità di lega di Devarda (45% di Al , 50% di Cu , 5% di Zn ).
  • Bagnare con H_{2}O un pezzetto di cartina al tornasole o in alternativa imbevere della carta da filtro con CuSO_{4} .
  • Tenere la provetta in prossimità della fiamma del bunsen per scaldare un po’ la soluzione.
  • Intercettare i vapori che si creano quando la soluzione è calda appoggiando la cartina al tornasole o la carta da filtro sull’estremo superiore della provetta. In questo modo la cartina al tornasole o la carta da filtro si colorano di blu, rivelando la presenza di NH_{3} .

Reazioni di riconoscimento:

8Al + 3(NO_{3})^{-} + 5OH^{-} + 18H_{2}O \rightleftharpoons 8[Al(OH)_{4}]^{-} + 3NH_{3}

4Zn + (NO_{3})^{-} + 7OH^{-} + 6H_{2}O \rightleftharpoons 4[Zn(OH)_{4}]^{2-} + NH_{3}

Cu non prende parte alla reazione ma ha la funzione di mezzo disperdente, cioè serve ad attenuare Zn e Al che reagiscono violentemente.

Saggio dell’anello bruno

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Acidificare la soluzione aggiungendo qualche goccia di H_{2}SO_{4} diluito.
  • Aggiungere successivamente una piccola quantità di sale di Mohr ([Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}] \cdot 6H_{2}O ).
  • Aggiungere infine qualche goccia di H_{2}SO_{4} concentrato. In questo modo, all’interfase fra soluzione acquosa e H_{2}SO_{4} , cioè nella zona di separazione fra i due liquidi dovuta alla loro diversa densità, si forma un anello bruno. Per ottenere ciò è importante non agitare la provetta.

Reazioni di riconoscimento:

H_{2}SO_{4} si dissocia velocemente, aumentando così la concentrazione di H^{+} nella soluzione e sviluppando calore.

3Fe^{2+} + 4H^{+} + (NO_{3})^{-} \rightleftharpoons 3Fe^{3+} + NO + 2H_{2}O

In presenza di un eccesso di Fe^{2+} in soluzione e in assenza di O_{2} gassoso all’interfaccia, che altrimenti reagirebbe con NO per dare NO_{2} , si verifica la reazione che porta alla formazione del complesso bruno, [FeNO(H_{2}O)_{5}]^{2+} .

[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+} + NO \rightleftharpoons [FeNO(H_{2}O)_{5}]^{2+} + H_{2}O

SAGGIO DI RICONOSCIMENTO DI (SO_{4})^{2-}

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Acidificare la soluzione aggiungendo qualche goccia di HCl diluito.
  • Aggiungere successivamente qualche goccia di BaCl_{2} . In questo modo si ha la formazione di un precipitato bianco, BaSO_{4} .

Reazione di riconoscimento:

Ba^{2+} + (SO_{4})^{2-} \rightleftharpoons BaSO_{4}

SAGGIO DI RICONOSCIMENTO DI Cl^{-}

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Aggiungere alla soluzione qualche goccia di AgNO_{3} . In questo modo si ha la formazione di un precipitato bianco, AgCl .
  • Ridisciogliere il precipitato aggiungendo qualche goccia di NH_{3} (3M). In questo modo la soluzione torna ad essere incolore.
  • Riprecipitare nuovamente AgCl aggiungendo alla soluzione ottenuta qualche goccia di HCl .

Reazioni di riconoscimento:

Ag^{+} + Cl^{-} \rightleftharpoons AgCl

AgCl + 2NH_{3} \rightleftharpoons [Ag(NH_{3})_{2}]^{+} + Cl^{-}

[Ag(NH_{3})_{2}]^{+} + Cl^{-} + 2H^{+} \rightleftharpoons AgCl + 2(NH_{4})^{+}

SAGGIO DI RICONOSCIMENTO DI Br^{-}

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Aggiungere alla soluzione qualche goccia di acqua di cloro ((ClO)^{-} + Cl^{-} + 2H^{+} + \rightleftharpoons Cl_{2} + H_{2}O ).
  • Aggiungere successivamente qualche goccia di CHCl_{3} . In questo modo si estrae nella sua fase organica Br_{2} , che risulta essere marrone chiaro.

Reazione di riconoscimento:

2Br^{-} + Cl_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons Br_{2} + 2Cl^{-}

SAGGIO DI RICONOSCIMENTO DI I^{-}

Procedura sperimentale:

  • In una provetta portare in soluzioneacquosauna piccola quantità del campione da analizzare.
  • Aggiungere alla soluzione qualche goccia di acqua di cloro ((ClO)^{-} + Cl^{-} + 2H^{+} + \rightleftharpoons Cl_{2} + H_{2}O ).
  • Aggiungere successivamente qualche goccia di CHCl_{3} . In questo modo si estrae nella sua fase organica I_{2} , che risulta essere viola chiaro.

Reazione di riconoscimento:

2I^{-} + Cl_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons I_{2} + 2Cl^{-}