Dimostrazione empirica legge di Le Chatelier ed effetto ione comune

Buona sera Dopo il trasloco sono ancora alle prese con la ricostruzione  del lab ( sono partito da zero , con impianti idraulici ,elettrico ,vuoto, aria compressa impianti di scarico , banconi di lavoro ..etc..) Oggi pomeriggio stavo sballando degli scatoloni , e mi è saltata fuori una boccia da 2,5 l di HCl al 37 % p/p RPE Memore di una esperienza che eseguivo spesso quando ( 20 anni or sono ) davo ripetizioni di chimica a studenti di CTF , pur non avendo il laboratorio in pieno attivo, ho utilizzato qualche minuto per ripetere  e condividere con voi, l'esperienza  che ha fatto capire bene a me stesso e probabilmente anche ad altri , la legge di Le Chatelier e l'effetto ione comune . Si tratta di una reazione di precipitazione di un sale MOLTO solubile in acqua , per aggiunta di ione comune e relativo spostamento dell'equilibrio mobile verso sinistra . Il sale in questione è NaCl . NaCl è un solido ionico in cui chiaramente l'atomo di sodio e l'atomo di cloro interagiscono per formazione di un legame ionico , è quindi palese che se messo a contatto con acqua subisce una reazione di dissociazione elettrolitica ,in cui si ha la dissociazione in ioni Na+ e Cl- essendo dotati di carica elettrica ed essendo presente l'acqua (molecola polare), gli ioni non possono essere liberi ma vengono solvatati dalle stesse molecole di acqua . In particolare, intorno allo ione sodio ,le molecole di acqua si dispongono con l'ossigeno rivolto verso il catione , mentre nel caso del cloro le molecole di acqua si dispongono con gli idrogeni rivolti verso l'anione Il numero di solvatazione (in questo caso, il numero di molecole di acqua legate allo ione)  è specifico  per ogni ione   ecco l'esempio dello ione  sodio ,solvatato da molecole di acqua 

la reazione di dissociazione può essere cosi rappresentata ( non considerando le molecole di acqua ) NaCl(s) <-----> Na+(aq) + Cl-(aq) Arrivati a questo punto si vuole dimostrare la legge di Le Chatelier in modo empirico , aspettandoci che la reazione di dissociazione ionica  si sposti verso sinistra all'aggiunta di uno ione comune dando un bel precipitato bianco A tal uopo si procede come segue : MATERIALI OCCORRENTI. becher da 150 ml pipetta tarata da 10 ml ( o cilindro graduato o buretta ) bilancia tecnica agitatore magnetico o meccanico o bacchetta di vetro e tanto olio di gomito HCl 37 % p/p NaCl ( volendo si può utilizzare anche la qualità alimentare ) TECNICA OPERATIVA  si prepara una soluzione satura di NaCl . pesando in becher , circa 36 g di NaCl ,si digita tara sulla bilancia e si aggiungono 100 g di acqua dist ( identicamente si potrebbe inserire 100 ml di acqua dopo la pesata del sale, io per comodità sono andato a peso). p.s. chi non possiede bilancia , può anche fare una soluzione satura aggiungendo sale fino a che non si scioglie + ,poi si filtra . OT chi non possiede agitatore magnetico o meccanico e non ha neanche una bacchetta o cucchiaio o coltello o forchetta , può sbattere in bottiglia con tappo ... chi non ha bottiglia con tappo ... lasci stare e chieda all'accademia della crusca come potete notare mi posso adattare anche agli home lab che tanto decanta Igor FINE OT una volta preparata la soluzione satura di NaCl 

si prelevano circa 10 ml di HCl al 37 % p/p ( ocio ...che ho scritto "circa" perché ogni strumento di misura ha un errore  ), operando possibilmente sotto cappa o sul balcone o in mezzo ad un campo . si inseriscono nel becher contenente la soluzione satura ... e TOSTO si vedrà un copioso precipitato bianco formarsi nella soluzione  eccolo

et voilà ... la legge di Le Chatelier e l'effetto ione comune sono stati dimostrati si filtra si lava con EtOH assoluto e freddo , si essica a 120 -130 °C in stufa forno o fornetto (magari prima fatelo evaporare all'aria) . ( eventuali tracce di HCl essendo un gas verrà facilmente eliminato, l'eventuale azeotropo di massima con acqua al 20,2% p/p , bolle a 108 °C ,quindi verrà vaporizzato ) Volendo analizzarlo si può fare un titolo in cloruri con AgNO3 ed una analisi complessometrica con EDTA bisodico che rileverà eventuali metalli estranei al sodio ( il potassio no , ma chi possiede un colorimetro potrebbe analizzarlo) Il filtrato non buttatelo via , contiene ancora HCl ed NaCl , mettetelo in una bottiglia ed etichettatelo come rifiuto, si sa mai che possa servire in futuro per neutralizzare qualche base ... NON buttate nemmeno i lavaggi con EtOH !!! nelle prossime battute gradirei inserire la sintesi di HCl gassoso e NaHSO4  partendo da NaCl ed H2SO4 e provare la precipitazione per gorgogliamento ( ma devo avere il lab pienamente operativo) grazie a tutti per l'ascolto cordialmente Francy

Molto interessante!

Due piccoli appunti: più che una sintesi, è un esperimento; quindi, io avrei messo in “I vostri esperimenti”. Avrei anche messo anche una piccola introduzione teorica...

PS: chi non può chiedere all’accademia della crusca che fa?

A me sembra alquanto completo <.<... e la sezione adatta (Chimica Inorganica)...

Non stiamo a cercare il pelo sull'uovo!

Complimenti Mr. Hyde ^^

Chi non può chiedere all'Accademia della Crusca vada a U.T.A.B. (Un Tanto Al Braccio) che è appunto l'unità di misura della massa utilizzata da chi manipola parole.

Tecnica operativa

- Mettere in un pentolino un tot di acqua distillata.

- Versare dentro un altro tot di sale fino da cucina, ma va bene anche quello grosso.

- Portare all'ebollizione mescolando con una qualsivoglia posata.

- Se il sale si scioglie tutto, aggiungerne altro fino a quando non ne rimane un tot indisciolto.

- Se la mamma (o chi per essa) vi accusa di delapidare le sue vettovaglie promettetele, tenendo l'indice, il medio e l'anulare tesi e uniti, il mignolo ripiegato sotto il pollice e il palmo rivolto in avanti, di rifare il letto per un mese.

- Coprire il pentolino con un coperchio e dimenticarselo per alcuni giorni: sul fondo del pentolino si saranno formati dei cristalli di NaCl e la soluzione sovrastante è sicuramente satura a temperatura ambiente.

- Chiedere alla mamma (o chi per essa), dietro promessa di un altro mese di rifacimento letto, il suo miglior tovagliolo di lino e usarlo per filtrare la soluzione all'interno di un bicchiere di vetro.

- Aggiungere ora alla soluzione satura di NaCl dell'HCl il più concentrato possibile, goccia a goccia e mescolando (occhio a non usare una postata di metallo, pena un altro mese di rifacimento letto: let is snow!!!

https://youtu.be/4c79nGcVFos

TrevizeGolanCz ha scritto:

 e la sezione adatta (Chimica Inorganica)

Colpa mia... avevo letto sintesi inorganica... chiedi perdono!

Ciao a tutti

Avrei anche messo anche una piccola introduzione teorica...

Praticamente su tutti i libri di testo , l'effetto ione comune viene così spiegato : Se ad una soluzione satura ( quindi all' equilibrio ) di un sale POCO solubile si aggiunge un elettrolita contenente uno ione comune , la solubilità diminuisce notevolmente , mentre la Kps non subisce influenza .Si assiste quindi alla formazione di un precipitato  Il classico esempio citato è  AgCl(s) <-------> Ag+(aq) + Cl-(aq) poi si fa l'esempio di aggiunta di ione Ag+, oppure di ione Cl- . Tale fenomeno è spiegato con il principio di Le Chatelier. che sommariamente dice " perturando una reazione all' equilibrio, il medesimo reagisce neutralizzando la perturbazione ,spostandosi verso destra o verso sinistra" ( cioè verso la formazione di prodotti o verso i reagenti)  Anni or sono , mi sono chiesto, perché usare un sale POCO o pochissimo solubile ? Ora non ricordo + se l'idea di usare NaCl mi fosse venuta leggendo qualche documento in biblioteca , oppure sia semplicemente balenata nel mio cervello oppure se deriva da un errore durante la ricristallizzazione di NaCl recuperato dalle saponificazioni di olio fritto.( che ho studiato/praticato per anni) Fatto stà che pur essendo una reazione di banalità disarmante , praticamente nessuno di quelli che ho interpellato ( ed in 33 anni di chimica pratica sono veramente tanti tra professori , studenti ,colleghi di lavoro /ricercatori ) l'ha mai sperimentata/vista . Forse perché normalmente il nostro cervello segue degli schemi e leggendo nella definizione  " POCO SOLUBILE" non ci immaginiamo nemmeno di provare con un sale MOLTO solubile . Non mi andava di fare una premessa del genere , ( già sono esibizionista di mio) , avrei dato l'impressione di quello che vuole fare il figo e che si sente superiore agli altri , mentre in realtà la mia intelligenza è nella media se non inferiore alla media. (fai tu che... già per scrivere questo messaggio ci ho messo 3 giorni ... ahahahah ) Ecco perché ho omesso la piccola introduzione teorica . Comunque è interessante notare che ,vista questa esperienza , visto che la stessa può essere definita come "scientificamente valida"... si potrebbe espandere il concetto di "effetto ione comune" anche alle soluzioni sature di sali molto solubili. forse è un' azzardo forse no ... a voi l'ardua sentenza. cordialmente Francy