Analisi chimica qualitativa/1° gruppo

Il primo gruppo analitico comprende i cationi argento piombo e mercurioso (mercurio monovalente) che vengono fatti precipitare sotto forma di cloruri. Nella totalità dei casi i sali di cloro sono molto solubili in acqua, le uniche eccezioni sono rappresentate appunto da questi sali. Il cloruro di piombo però non è totalmente precipitato e pertanto lo ritroveremo anche nel 2° gruppo.

Labware
9 provette a fondo conico
Imbuto
Beuta 100 ml
Becker 100 ml
Carta da filtro
Becco Bunsen
Reagenti necessari
Acido cloridrico diluito 2N
Ammoniaca diluita 2N
Acido acetico 2N
Acido nitrico 2N
Acido solforico 2N
Ioduro di potassio sol
Cromato di potassio sol
Cloruro stannoso sol

Separazione

Si parte da una miscela contenente sali di cationi di tutti i gruppi analitici è conveniente sciogliere il campione in acqua calda per eliminare eventuali residui dovuti a formazione di sali insolubili. Si veda in questo caso quanto detto nel capitolo precedente. Ci si augura che non ci siano anche sali insolubili del primo gruppo altrimenti bisogna procedere per tentativi alla solubilizzazione di questi mediante ammoniaca diluita o riscaldamento. Conviene dissolvere, nel caso di una analisi isolata del primo gruppo una piccola quantità di polvere di partenza in quanto i cloruri insolubili, ottenuti secondariamente, sono molto voluminosi rispetto alla maggior parte dei sali di partenza.

Una volta portata la polvere in soluzione si separa per centrifugazione o filtrazione da eventuali particelle solide, si aggiunge poi HCl diluito 2N goccia a goccia fino alla completa precipitazione dei cloruri. Il precipitato deve essere bianco di consistenza pulverulenta. Si separa la soluzione dal precipitato mediante centrifugazione e si conserva per l'analisi dei gruppi successivi.

Sul precipitato o una parte di esso, nel caso le quantità siano eccessive, si prosegue il trattamento per la separazione dei cationi. Si lava la polvere 3 volte con HCl diluito dopodiché si aggiunge abbondante acqua bollente e agitando si mantiene a temperatura a bagnomaria su una piastra riscaldante o fiamma Bunsen con treppiedi. Si osserverà diminuire il volume del precipitato. Il Cloruro di piombo passa in soluzione in acqua calda mentre gli altri due cloruri rimangono solidi. Si filtri la soluzione con carta da filtro mediante un imbuto e una beutina di raccolta e si lavi il filtro con ulteriori 20 ml di acqua bollente. La soluzione contiene cloruro di piombo su cui si effettueranno i riconoscimenti descritti successivamente prima che la soluzione si raffreddi e il cloruro si depositi in superficie e sul fondo.

Il residuo sul filtro viene quindi lavorato con abbondante ammoniaca 2N, raccogliendo in una seconda beutina, che dissolve il cloruro di argento e forma il complesso diamminoargento ([Ag(NH₃)]⁺ solubile incolore). Il residuo diventa sporco di nero e una certa quantità di polvere bianca sarà comunque presente, si veda il paragrafo sulla ricerca del mercurio per trovare le ragioni di questo fenomeno. Si effettuano quindi sulla soluzione i rispettivi riconoscimenti.

Riconoscimenti

Piombo

1. Si aggiunge acido acetico 2 n fino al pH di 5 poi una soluzione di un cromato solubile, si osserva la formazione di un precipitato cromato di piombo giallo
2. Si aggiunge Acido solforico, con formazione di solfato di piombo insolubile bianco
3. Si aggiunge Ioduro di potassio con la formazione di ioduro di piombo giallo

Argento

Dal complesso ammoniacale

1. Acidificando la soluzione con acido cloridrico si ottiene un precipitato bianco di cloruro di argento
2. Per aggiunta di ioduro precipita ioduro di argento giallo
3. Per riduzione con cloruro stannoso con precipitazione di argento metallico

Mercurio monovalente

Il trattamento con ammoniaca del residuo sul filtro produce la disproporzione del sale in clorammide di mercurio (bianca) e mercurio metallico finemente suddiviso che sporca il precipitato di nero.

Hg₂Cl₂ + 2 NH₃ --> HgNH₂Cl + Hg⁰ + NH₄Cl

Schema operativo riassuntivo

$\left\|{\begin{matrix}AgNO_{3}\\Hg_{2}(NO_{3})_{2}\\Pb(NO_{3})_{2}\end{matrix}}\right.\left\}{\begin{matrix}HCl\\--->\\{}\end{matrix}}\right.\left\|{\begin{matrix}AgCl_{(s)}\\Hg_{2}Cl_{2(s)}\\PbCl_{2(s)}\end{matrix}}\right.\left\}{\begin{matrix}H_{2}O\\--->\\\Delta \end{matrix}}\right.\left\{{\begin{matrix}---------------------Pb^{2+}-->ric.\\\\(xxx)AgCl_{(s)}+Hg_{2}Cl_{2(s)}\left\|{\begin{matrix}NH_{3}2N\\--->\\.\end{matrix}}\right.\left\{{\begin{matrix}[Ag(NH_{3})_{2}]^{+}-->ric.\\--->(xxx)\left\|{\begin{matrix}HgNH_{2}Cl\\Hg^{0}\end{matrix}}\right.\end{matrix}}\right.\end{matrix}}\right.$