La Precipitazione Selettiva: Approfondimento sugli Esercizi Svolti
Introduzione
La precipitazione selettiva, conosciuta anche come precipitazione frazionata, avviene quando il sale meno solubile precipita completamente prima che inizi a formarsi il secondo sale più solubile. Questo processo si verifica quando una soluzione contiene due o più cationi o anioni e vengono aggiunte successive quantità di una soluzione contenente un reagente per entrambe le specie, con solubilità differenti.
Applicazioni Pratiche della Precipitazione Selettiva
La precipitazione selettiva viene spesso impiegata nell’ambito dell’analisi qualitativa per separare gli ioni presenti in una soluzione. È utilizzata, ad esempio, nell’analisi sistematica dei gruppi per identificare i componenti di un miscuglio incognito.
Esercizio 1: Precipitazione di Solfati di Bario e Stronzio
Consideriamo una soluzione contenente ioni Ba2+ a concentrazione 0.0150 M e ioni Sr2+ a concentrazione 0.0150 M a cui viene aggiunta una soluzione di Na2SO4. È richiesto di calcolare la concentrazione dello ione solfato necessaria per far precipitare il solfato di bario e quella per far iniziare la precipitazione del solfato di stronzio.
Risolvendo i calcoli, si ottiene che il solfato di bario inizierà a precipitare quando la concentrazione di SO42- è di 7.3 ∙ 10-9 M, mentre il solfato di stronzio inizierà a precipitare quando la concentrazione di SO42- è di 2.1 ∙ 10-5 M.
Esercizio 2: Precipitazione di Carbonati di Nichel e Rame
In quest’esercizio, viene considerata una soluzione contenente ioni Ni2+ a concentrazione 0.10 M e ioni Cu2+ a concentrazione 0.10 M a cui viene aggiunto carbonato di sodio. L’obiettivo è calcolare la quantità di ione che inizia a precipitare quando inizia la precipitazione del secondo ione.
La soluzione a questo problema porta a stabilire che il carbonato di rame precipiterà per primo con una concentrazione di carbonato di 1.4 ∙ 10-6 M. Inoltre, si nota che in presenza della precipitazione del carbonato di rame, rimane in soluzione una piccola quantità di ione rame con una concentrazione di 1.8 ∙ 10-4 M.
Esercizio 3: Precipitazione di Fosfati di Alluminio e Calcio
Nell’ultimo esercizio, viene analizzata una soluzione contenente nitrato di alluminio 0.010 M e cloruro di calcio 0.021 M a cui viene aggiunto fosfato di sodio. L’obiettivo è determinare la concentrazione del catione presente in soluzione quando inizia a precipitare il sale più solubile.
I calcoli portano alla conclusione che il fosfato di alluminio precipita per primo con una concentrazione di fosfato di 1.5 ∙ 10-12 M, mentre la concentrazione di alluminio in soluzione, al momento della precipitazione, è di 6.7 ∙ 10-10 M.
Con questi esercizi svolti, è possibile comprendere meglio i concetti e le applicazioni della precipitazione selettiva, una conoscenza importante nell’ambito della chimica analitica.