Prof. Antonio Lavecchia
RICERCA DEI CATIONI NELLE SOSTANZE INORGANICHE O
ORGANO-METALLICHE
RICERCA DEGLI ANIONI NEI SALI DI AMMINE O DI
AMMONIO QUATERNARIO
Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o
Organo-Metalliche
• Gli elementi metallici presenti nei composti inorganici ed organometallici delle Farmacopee sono:
Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o Organo-Metalliche
Sodio, Potassio, Litio, Calcio, Magnesio, Zinco, Mercurio, Antimonio,
Bismuto, Ferro, Cobalto, Argento, Piombo, Alluminio, Rame
• Presenza di metalli alcalini o alcalino-terrosi o di zinco ed alluminio (Na, K, Li, Ca, Mg, Zn, Al)
Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o Organo-Metalliche
Residuo Bianco • Presenza di metalli pesanti
(Zn, Sb, Bi, Cu, Pb, Ag, Fe, Co)
• Alcuni elementi possono essere ridotti a metalli che appaiono come goccioline brillanti, solidificate (Ag, Pb)
Residuo giallo o bruno-nero
Saggio alla Fiamma con Filo di Platino
Zona ossidante superiore 1500 °C
Zona riducente superiore 1550 °C
Zona ossidante inferiore 1500 °C
Zona riducente inferiore 500 °C
Cono freddo 300 °C
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2↑
Sodio (Na): giallo intenso, si manifesta subito,
è persistente e avvolge tutta la fiamma
Fiamma in
assenza di sali
Potassio ( K ): violetto, si manifesta subito
ed è poco persistente
Può essere individuato anche in presenza di sodio,
osservando la fiamma attraverso un vetrino
azzurro al cobalto
Fiamma in
assenza di sali
Litio ( Li ): rosso cardinale, si manifesta subito ed è
persistente
Fiamma in
assenza di sali
Stronzio ( Sr ): rosso intenso, dà un primo sprazzo
che ritorna, se riportato nella zona più calda
Fiamma in
assenza di sali
Boro ( B ): verde scuro, poco intenso, persistente
Fiamma in
assenza di sali
Rame ( Cu ): verde brillante e azzurro elettrico, poco persistente
Fiamma in
assenza di sali
Calcio ( Ca ): rosso mattone, dà sprazzi fugaci
(scintille che scompaiono velocemente)
Fiamma in
assenza di sali
• Nel caso di sostanze poco volatili e inattaccabili con HCl (BaSO4, SrSO4, CaSO4)
BaSO4 + 2C → BaS + 2CO2
BaS + 2HCl → BaCl2 + H2S
Saggio alla Fiamma con Filo di Platino
Bario ( Ba ): giallo-verde molto persistente
Fiamma in
assenza di sali
Na2B4O7 → NaBO2 + B2O3
Saggio alla Perla di Borace
B2O3 + CuO → Cu(BO2)2 metaborato rameico
(verde -azzurro)
4NaBO2 + 2Cu(BO2)2 + C → CO + Na2B4O7 + 2NaBO2 + Cu2(BO2)2
metaborato rameoso (verde tenue)
4NaBO2 + 2Cu(BO2)2 + C → CO + Na2B4O7 + 2Cu (rosso bruno)
Na2B4O7 · 10H2O → Na2B4O7 + 10H2O borace
anidride borica
Colorazioni Impartite alla Perla al Borace
fiamma ossidante fiamma riducente Metallo a caldo a freddo a caldo a freddo
Cobalto azzurra azzurra azzurra azzurra
Cromo giallo-verde
giallo-verde verde verde
smeraldo Manganese violetta violetta incolore rosa
Nichel rosso-violetta
rosso-violetta grigia grigia
Rame verde azzurra verde-incolore
rossa-opaca
Ferro rosso-gialla incolore verde verde-
smeraldo
Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Alluminio (Al3+)
Alluminio idrossido Al3+ + 3OH‐ → Al(OH)3↓
Al(OH)3↓ + OH‐ → AlO2‐ + 2H2O
Ione alluminato
AlO2‐ + NH4Cl + H2O → Al(OH)3↓+ NH3 + Cl- Ammonio cloruro
Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Magnesio (Mg2+)
Magnesio idrossido Mg2+ + 2OH‐ → Mg(OH)2 ↓
Mg(OH)2 + 2NH4+→ Mg2+ + 2NH3 + H2O
Mg2+ + NH3 + HPO42‐ → NH4MgPO4↓
Fosfato ammonico magnesiaco
Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Zinco (Zn3+)
Zinco idrossido Zn2+ + 2OH‐ → Zn(OH)2↓
Zn(NH3)4]2+ + Na2S → ZnS↓ + 2Na+ + 4NH3
Zn(OH)2 + 2OH‐ → ZnO22‐ + 2H2O
Ione zincato
ZnO22‐ + 4NH4
+ → [Zn(NH3)4]2+ + 2H2O
Complesso tetrammino-zinco
Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Ammonio (NH4
+)
2NH4Cl + CaO → CaCl2 + 2NH3↑ + H2O
Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Calcio (Ca2+)
Potassio ferrocianuro [Fe(CN)6]4‐ + Ca2+ + 2NH4
+ → Ca(NH4)2[Fe(CN)6]↓ calcio ammonio ferrocianuro
Ca2+ + (COO)22- → Ca(COO)2↓
Ossalato di calcio
• Si opera su un coccio di porcellana sottile, su cui è posta una piccola quantità della sostanza in esame mescolata con 1 parte di KNO3 e 3 parti di Na2CO3
Reazioni di Riconoscimento dei Composti di Mn e Cr al Coccio
anidride cromica 2CrCl3 + 3Na2CO3 → 6NaCI + Cr2O3 + 3CO2
Cr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 → 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2
anidride cromica Cromato di sodio
Reazioni di Riconoscimento dei Composti di Mn e Cr al Coccio
MnSO4 + 2KNO3 + 2Na2CO3 → Na2MnO4 + 2KNO2 + 2CO2 + Na2SO4
solfato di manganese
manganato di sodio
MnO42- + 4H+ → 2MnO4
- + MnO2 · nH2O↓ + H2O nero violetto verde
Na2CrO4 + Pb(CH3COO)2 → PbCrO4↓ + CH3COONa giallo Acetato di
piombo giallo
Ricerca degli Anioni nei Sali di Ammine o di
Ammonio Quaternario
• La distinzione fra i sali di ammonio IV e i sali delle ammine può essere effettuata sulla base di
• pH della soluzione acquosa
Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi Inorganici
Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi Organici
• L’alcalinizzazione della soluzione acquosa del sale di un’ammina (I, II o III) produce la liberazione della base
Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi
Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi
SOLUZIONE ALCALINA Limpida Incolore
RESIDUO si scarta
SOSTANZA INIZIALE
Ricerca: SOLFURI BORATI
CARBONATI ACETATI
Na2CO3
Ricerca: CLORURI BROMURI
IODURI
Ricerca: SOLFATI
TIOSOLFATI FOSFATI NITRATI
OSSALATI ARSENIATI
Ricerca degli Anioni
Riconoscimento dei Solfuri
(CH3COO)2Pb + S2- 2CH3COO- + PbS↓ nero
Riconoscimento dei Borati
Na2B4O7 · 10H2O + H2SO4 → Na2SO4 + H3BO3
Sodio tetraborato decaidrato
Acido Borico Borato di metile
Riconoscimento dei Borati
Riconoscimento dei Carbonati
CO3= + 2H+ → CO2↑ + H2O
Ba(OH)2 + CO2 → H2O + BaCO3↓ acqua di barite
Solfiti e tiosolfati → SO2↑
SO32- + 2H+ → SO2 + H2O
SO3
2- + Ba2+ → BaSO3↓ BIANCO
H+
Distinzione solfiti/tiosolfati e carbonati
BaCO3 → solubile per aggiunta di CH3COOH
BaSO3 → insolubile per aggiunta di CH3COOH
Interferenze: Solfiti (SO3
2-) e Tiosolfati (S2O32-)
Acetati
2CH3COONa + 2KHSO4 → 2CH3COOH↑ + Na2SO4 + K2SO4
Riconoscimento dei Solfati
Ba2+ + SO4= → BaSO4↓
bianco caseoso insolubile in HCl conc.
Riconoscimento dei Tiosolfati
S2O3= + 2AgNO3 → Ag2S2O3↓ + 2NO3
-
tiosolfato d’argento
Ag2S2O3 + H2O → Ag2S↓ + SO4= + 2H+
solfuro di argento
3Ag2S + 2NO3- + 6H+ → 3S↓ + 2NO + 6Ag+ + 4H2O
solfuro di argento
Fosfati
PO43- + 12MoO4
2- + 3NH4+ + 24H+ → PO4(NH4)3 • 12MoO3↓ + 12H2O
Fosfomolibdato d’ammonio
PO33- + O2 → 2PO4
3-
Nitrati
NO3- + 4H+ + 3Fe2+ → NO + 3Fe3+ + 2H2O
con solfato ferroso in eccesso
FeSO4 • NO solfato di ferro nitrosile
anello bruno
Cloruri, Bromuri, Ioduri
Ag+ + Cl- AgCl↓ H+
Bianco caseoso solubile in NH4OH dil.
Ag+ + Br- AgBr↓ H+
Giallo paglierino Poco solubile in NH4OH conc.
Ag+ + l- Agl↓ H+
Giallo intenso insolubile in NH4OH
Ag+ + Cl- + Br- + I- AgCl↓ + AgBr ↓ + AgI ↓ H+
Precipitato giallo
Soluzione alcalina (Cl-, Br-, I-)
1) HNO3 dil. (scacciare bene i gas)
2) AgNO3 (fino a completa ppt)
soluzione (controllare che la ppt sia completa)
Precipitato (Ag I, AgBr, AgCl)
soluzione [Ag(NH3)2
+] + Cl-
HNO3 dil.
Precipitato (AgI e AgBr)
[Ag(NH3)2+] + Br- Precipitato bianco (AgI)
NH4OH conc.
NH4OH dil
HNO3 dil.
Precipitato giallo (AgBr)
Precipitato bianco (AgCl)
H2O
Precipitato giallo (AgI)
Cloruri, Bromuri, Ioduri
1) Precipitazione come cloruro d’argento (reattivo: AgNO3)
AgNO3 → Ag+ + NO3-
Cl- + Ag+ → AgCl (s)
AgCl (s) → Ag+ + Cl- Kps = 1.8 x 10-10
2) Ridissoluzione di AgCl con NH3 dil
→
Riconoscimento dei Cloruri (Cl-)
Precipitato BIANCO CASEOSO
AgCl (s) → Ag+ + Cl-
Ag+ + 2NH3 → [Ag(NH3)2]+
→
→
Complesso ammoniacale
3) Ri-precipitazione di AgCl per trattamento con HNO3 dil
Riconoscimento dei Cloruri (Cl-)
[Ag(NH3)2]+Cl- + 2H+ + 2NO3
- → AgCl(s) + 2NH4+ + 2NO3
-
Complesso ammoniacale
1) Precipitazione come bromuro d’argento (reattivo: AgNO3)
AgNO3 → Ag+ + NO3-
Br- + Ag+ → AgBr (s)
AgBr (s) → Ag+ + Br- Kps = 5.0 x 10-13
2) Ridissoluzione di AgCl con NH3 conc (3N)
→
Precipitato GIALLO CHIARO
CASEOSO
Riconoscimento dei Bromuri (Br-)
AgBr (s) → Ag+ + Br-
Ag+ + 2NH3 → [Ag(NH3)]+
→
→
Complesso ammoniacale
3) Ri-precipitazione di AgBr per trattamento con HNO3 dil
Riconoscimento dei Bromuri (Br-)
[Ag(NH3)]+ Br- + 2H+ + 2NO3- → AgBrs) + 2NH4
+ + 2NO3-
Complesso ammoniacale
1) Precipitazione come bromuro d’argento (reattivo: AgNO3)
AgNO3 → Ag+ + NO3-
I- + Ag+ → AgI(s)
AgI (s) → Ag+ + I- Kps = 8.0 x 10-17
2) AgI è molto poco solubile in NH3 diluita e NH3 conc
→
Precipitato GIALLO CASEOSO
Riconoscimento degli Ioduri (I-)
