marco the chemistry
2012-08-22 07:54
Ecco qui una serie di composti interalogeni che è il proseguimento logico del thread sullo iodio tricloruro. Prima di iniziare devo dire che queste sintesi non sono adatte ai principianti poichè prevedono l'uso di alogeni a tutto spiano, addirittura due alla volta!
Inoltre vanno condotte sotto forte cappa aspirante o all'esterno in una giornata molto ventosa. Sarebbe anche opportuno procedere alla sintesi di questi composti in giornate invernali in modo da abbassare notevolmente la volatilizzazione di bromo e iodio (il primo soprattutto). I composti vanno tutti conservati in ampolle di vetro resistente, non riempite totalmente in modo da lasciare spazio agli eventuali gas prodotti dalla decomposizione di espandersi.Infine sarebbe anche opportuno conservare le ampolle in un luogo fresco e al riparo dalla luce.
Cesio Tetracloroioduro, CsICl4
Materiali:
- soluzione di ICl3 in HCl
- CsCl
- vetreria varia
Procedimento:
il procedimento, se si ha a disposizione una soluzione di ICl3 in HCl è molto semplice, se non si dispone di ICl3 in soluzione guardare il thread apposito.
- Riscaldare quasi ad ebollizione, ATTENZIONE si sviluppa cloro gassoso, la soluzione di ICl3 in acido cloridrico.- Aggiungere una certa quantità di CsCl (purtroppo non sapendo il titolo della soluzione è impossibile calcolare la quantità di CsCl da aggiungere, mal che vada si recupererà gran parte dello ione cesio rimasto in soluzione per aggiunta di una soluzione concentrata di NaClO4 che provocherà la precipitazione del poco solubile CsClO4.
- Lasciar raffreddare la soluzione in un luogo fresco e tranquillo per una giornata intera.
- Si formeranno pian piano dei bellissimi cristalli tabulari giallo oro che, trascorsa la giornata, vengono filtrati alla pompa, essiccati il più possibile e poi saldati in una fialetta chiusa alla fiamma.
Potassio dibromoioduro, KIBr2
Materieli:
-KI anidro e in polvere
-Br2 anidro
-un contenitore di vetro a chiusura ermetica
Procedimento:
Si pongono 6g di ioduro di potassio in polvere finissima e anidra (polverizzare in un mortaio e asciugare in forno a temperatura non elevata) nel contenitore a chiusura ermetica, io ho usato un vasetto per reagenti con tappo smerigliato. Misurare 3ml di bromo e porli velocemente nel contenitore con il KI. Si noterà subito una vivace produzione di vapori di bromo e iodio che escono dal contenitore, tappare quindi immediatamente e agitare il contenitore per favorire un mescolamento dei reagenti. Si noterà anche che la reazione in un primo momento è vigorosa e la temperatura sale , dopo 10 minuti la miscela comincerà a raffreddarsi. Lasciar risposare il contenitore chiuso per 3 giorni agitando di tanto in tanto sempre per miscelare i reagenti. Trascorsi i 3 giorni aprire il contenitore e portarlo all’aperto in modo da eliminare l’eccesso di bromo. Appena cessano i vapori dell’alogeno trasferire il sale in una fiala di vetro da saldare alla fiamma. Il sale non è molto stabile e tende a decomporsi liberando Br2, ecco perché va chiuso in una fiala di vetro per riuscire a conservarlo. Ecco il prodotto nella sua fiala:
http://imageshack.us/photo/my-images/14/dscf7885h.jpg/
Reazioni: 2 KI + Br2===> I2 + 2 KBr
I2 + Br2 ===>2IBr
IBr + KBr===> KIBr2
Dicesio Ottaioduro, Cs2I8
Questo è senza dubbio il più bello ed esotico fra i composti interalogeni.
La sintesi originale diceva di far reagire 5g di CsI con 2g di I2 in ambiente acquoso per alcuni giorni in modo che il sale desiderato precipitasse. Io, sprovvisto di CsI, ho provato (con successo) la sostituzione con KI e CsCl. Dopo un po' di conti stechiometrici sono giunto alla conclusione che bisogna preparare una soluzione di 3,2g di KI e 3g di CsCl in una decina di ml di acqua. Si scalda a ebollizione e si aggiungono 2g di iodio (come da lettertura). Ho lasciato quindi riposare con l'intento di lasciar a riposo per un po' di giorni, ma con stupore ho riscontrato che dopo un paio di ore era già precipitato qualche cristallo di sale e dopo 5 ore circa la soluzione era quasi incolore e sul fondo della provetta erano presenti dei bellissimi cristalli tabulari viola molto lucenti. Ho eliminato il surnatante e fatto essiccare i cristalli su una carta da filtro per non spaccarli con la filtrazione a vuoto. Ecco il risultato:
http://imageshack.us/photo/my-images/687/dscf7905l.jpg/
Cesio Tribromuro, CsBr3
Dopo lo ione trioduro, parliamo ora dello ione tribromuro. Il tribromuro è uno ione meno stabile del triioduro e necessita quindi di un grosso catione inorganico poco carico per essere stabilizzato. Il candidato ideale: il cesio! Giusto per complicarci la vita il CsBr3 è instabile in soluzione acquosa e tende a liberare bromo elementare, lasciandoci solo con il CsBr, quindi si adotta una strategia di reazione un poco particolare: si fa regire CsBr anidro in bromo liquido preso in grande eccesso, fcendo poi evaporare l'eccesso di alogeno.
Materiali:
- bromo anidro
- cesio bromuro
- vetreria varia
Procedimento:
In un recipiente in vetro a chiusura ermetica (io ho usato un vasetto per reagenti d'epoca con chiusura con tappo a smeriglio) porre una data quantità di CsBr in polvere il più fine possibile, nel mio caso 2g e aggiungere una quantità 1,5 volte superiore a quella stechiometrica di bromo. Chiudere velocemente il recipiente e lasciar reagire per circa una giornata agitando di tanto in tanto per velocizzare la reazione. Passata la giornata, aprire il vasetto e trasferire il composto (che si presenta ora di un rosso cupo, a causa dell'eccesso di bromo) su un vetrino da orologio e lasciar evaporare all'aria aperta l'eccesso di alogeno, mescolando ogni tanto i cristalli e spezzando gli eventuali grumi formatisi (no attrezzi di ferro o metalli attaccabili da Br2). Dopo breve tempo il bromo se ne sarà andato e i cristalli saranno diventati di un bel colore aranciato, simile a ICl3. Trasferire ora i cristalli in una fialetta da saldare alla fiamma, poichè anche questo composto (come tutti gli interalogeni è instabile) e se lasciato troppo all'aria ci lascia solo del bianco CsBr!
http://imageshack.us/photo/my-images/826/dscf7897.jpg/
Cesio diclorobromuro
Materieli:
- CsCl
- Bromo
- Cloro
- Vetreria varia
Procedimento:
Si pongono 3,4g di cesio cloruro in 9ml di acqua e vi si aggiungono 1,6g (0,6ml circa). Si fa ora passare una lenta corrente di cloro gassoso fino a quando tutto il bromo non si sarà dissolto. Intanto si nota la formazione di una densa nube di cristalli tabulari gialli e molto lucenti (il composto desiderato). Si lascia riposare il tutto una notte al fresco e la mattina seguente si filtrano i cristalli, si asciugano il più possibile alla pompa e poi si trasferiscono in un’ampolla di vetro resistente che verrà saldata alla fiamma. Questo è il meno stabile fra i composti interalogeni da me sintetizzati. Le maggiori perdite si hanno a causa della volatilizzazione del bromo, quindi si potrebbero tranquillamente usare 1-1,2ml di bromo per cercare di alzare la resa.
http://imageshack.us/photo/my-images/717/dscf7903x.jpg/
Cesio dicloroioduro
Materiali:
- CsCl
- Iodio
- Cloro
- Vetreria varia
Procedimento:
Si pesano 8,2g di cesio cloruro e si dissolvono in circa 20ml di acqua. Si aggiungono ora 1,5g (eccesso) di iodio. La miscela viene raffreddata e si fa passare una lenta corrente di cloro fino a quando quasi tutto lo iodio si sarà dissolto. È importante lasciare un pochino di iodio indisciolto per prevenire la formazione del CsICl4. Anche qui i cristalli si formano fin dall’inizio del passaggio del cloro gassoso. I cristalli come sempre vengono filtrati alla pompa, essiccati il più possibile e saldati in un’ampolla di vetro resistente.
http://imageshack.us/photo/my-images/807/dscf7884.jpg/
Ho provato anche a sintetizzare il KI3 monoidrato, ma la resa è stata bassissima e il prodotto era estremamente deliquescente, perciò ho deciso di non conservarlo e di passare tutto al recupero iodio...
Ecco qui tutti i composti nelle loro nuove "case" più resistenti e più grandi. Comunque sono ormai circa 5 mesi che ho sintetizzato questi composti e li ho sempre conservati a 18-20 gradi in ampolline saldate, nessuno ha dato segni di decomposizione e nessuna delle vecchie ampolle in cui erano, quando l'ho aperta era innemmeno minima sovrapressione.
http://imageshack.us/photo/my-images/89/dscf8147n.jpg/
Tutte le sintesi sono state prese dal Brauer, tranne quella del CsBr3 che ho trovato accennat qui: http://woelen.homescience.net/science/chem/compounds/cesium_tribromide.html
e quella del Cs2I8 su un articolo online che non trovo più..
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