Il saggio di Carius è utilizzato per la determinazione quantitativa di un alogeno presente in un composto organico.
Il saggio prevede una fase iniziale in cui una massa nota del composto organico in esame è messa in una provetta insieme a ossido di calcio in rapporto 1:1.
Riscaldando la provetta sulla fiamma ossidante di un bunsen si ha la decomposizione del composto: il carbonio e l’idrogeno presenti nel composto organico si ossidano a CO2 e H2O.
Una volta raffreddato il residuo viene trattato con acqua e filtrato e quest’ultimo viene trattato con acido nitrico diluito e nitrato di argento.
Ricerca di alogeni
Il saggio di Carius è considerato parte del saggio di Lassaigne.
Gli alogeni presenti nel composto organico formano, con il nitrato di argento i rispettivi alogenuri di argento che sono tutti sali poco solubili. Il precipitato è filtrato, lavato e posto ad asciugare.
In alternativa il composto organico può essere trattato in un tubo di Carius con acido nitrico concentrato che è un acido ossidante e nitrato di argento. Dopo il riscaldamento il carbonio e l’idrogeno presenti nel composto organico si ossidano a CO2 e H2O e, stante la presenza di nitrato di argento, precipitano gli alogenuri.
Il colore del precipitato è un valido indizio per conoscere l’alogeno presente nel composto organico. I precipitati hanno colore
- bianco solubile in ammoniaca diluita indica la presenza di AgCl
- bianco-giallo solubile in ammoniaca concentrata indica la presenza di AgBr
- giallo insolubile in ammoniaca indica la presenza di AgI
Nel caso si abbia un indizio che nel composto organico di partenza sia presente lo ione solfuro o lo ione cianuro che formando con il nitrato di argento rispettivamente i sali poco solubili di solfuro di argento e di cianuro di argento che interferirebbero con l’analisi essi vanno preventivamente allontanati.
E’ quindi necessario aggiungere al composto organico di partenza acido nitrico concentrato e riscaldare a bagnomaria in modo che lo zolfo eventualmente presente si allontani come solfuro di idrogeno e il cianuro come cianuro di idrogeno.
Applicazioni
Si supponga che da 0.400 g di un composto organico si siano ottenuti 0.235 g di AgI. Determinare la percentuale di iodio presente nel composto.
Moli di AgI = 0.235 g/234.77 g/mol = 0.00100
Poiché le moli di AgI corrispondono alle moli di iodio contenute nel composto si può calcolare la massa di iodio presente
Massa di iodio = 0.00100 mol · 126.90 g/mol =0.127 g
La percentuale di iodio presente nel composto organico è quindi:
% I = 0.127 · 100/0.400 = 31.8 %