Separazione per precipitazione: guida pratica e esercizi risolti
La separazione di uno ione che forma sali poco solubili può essere eseguita per precipitazione. Ad esempio, da una soluzione contenente nitrato di argento, è possibile separare l’ione argento aggiungendo cloruro di sodio che forma un precipitato di AgCl.
Quando sono presenti ioni diversi con diversi valori del prodotto di solubilità, è possibile eseguire una precipitazione selettiva per separare gli ioni. Questi metodi di separazione sono ampiamente utilizzati in chimica e includono diverse tecniche come la cromatografia.
Esercizi risolti:
1) Calcolo della concentrazione di cromato di potassio necessaria per far precipitare il sale meno solubile senza influenzare l’altro sale e la concentrazione di cromato necessaria per far precipitare il sale più solubile.
2) Separazione di ioni Sr2+ e Ba2+ usando cromato.
3) Utilizzo di H2S come agente precipitante per separare CdS e Tl2S con la conoscenza dei valori di Kps e le concentrazioni iniziali.
Questi esercizi consentono di comprendere l’applicazione pratica dei concetti di precipitazione e di utilizzare le costanti di equilibrio per determinare le concentrazioni necessarie per separare gli ioni.
Si adatta la quantità di testo per fornire una panoramica completa e comprensibile degli esempi di separazione per precipitazione e della risoluzione di esercizi pratici.Come calcolare la precipitazione selettiva dei solfuri di cadmio e tallio
La determinazione della concentrazione di ioni solfuro necessaria per effettuare una precipitazione selettiva dei solfuri di cadmio e tallio può essere effettuata attraverso il calcolo del prodotto di solubilità. Utilizzando i valori delle costanti di equilibrio (Kps) è possibile determinare la concentrazione dei rispettivi ioni necessaria per la precipitazione.
Per il solfuro di cadmio, con una concentrazione di 1 x 10^-4 M in soluzione, si ottiene un [S^2-] di 1 x 10^-23 M, mentre per il solfuro di tallio, la concentrazione di [S^2-] necessaria è di 6 x 10^-20 M. La precipitazione quantitativa del solfuro di cadmio avviene per [S^2-] > 1 x 10^-23 M e per quella del solfuro di tallio per [S^2-] > 6 x 10^-20 M.
Calcolo del pH per la precipitazione dei solfuri
Per determinare il pH al quale avviene la precipitazione dei solfuri di cadmio e tallio, è possibile utilizzare gli equilibri di dissociazione dell’H2S. La costante dell’equilibrio complessivo può essere calcolata attraverso le costanti di equilibrio acido-base Ka1 e Ka2. Successivamente, è possibile determinare il valore di pH per la precipitazione dei rispettivi solfuri.
Concentrazioni e pH per precipitazione del solfuro di cadmio e tallio
Per il solfuro di cadmio, con [S^2-] di 1 x 10^-23 M, il valore di pH ottenuto è di -0.5, mentre per il solfuro di tallio, con [S^2-] di 6 x 10^-20 M, si ottiene un valore di pH di 1.4. Il valore negativo del pH per il solfuro di cadmio non è anomalo, poiché la precipitazione dei solfuri avviene spesso a valori di pH minori di zero.
Queste considerazioni consentono di comprendere come la precipitazione selettiva dei solfuri di cadmio e tallio può essere ottenuta e controllata attraverso la valutazione delle concentrazioni e del pH.