marco the chemistry
2012-08-20 10:31
Parte 1 – Na3H2IO6
Materiali:
- Sodio iodato o potassio iodato (meglio il primo)
- TCCA
- Acido cloridrico di media concentrazione, 10-20%
- Soda caustica
- Vetreria varia
Procedimento:
Porre in un contenitore di vetro pirex, io ho usato una bottiglia per autoclave da 500 ml, 150 ml di acqua, 15 g di NaIO3 e 15 g di NaOH (o alternativamente 17g di KIO3 e 15g di NaOH). Preparare ora un generatore di cloro, consiglio vivamente il metodo del TCCA + HCl, se si usa questo metodo porre in un recipiente abbastanza capiente, poiché si ha una forte effervescenza, circa 40g di TCCA. Dopo aver preparato il tutto, portare a viva ebollizione la soluzione di NaIO3 e NaOH, se si ha del precipitato aggiungere una decina di ml di acqua alla volta fino a che a ebollizione non si ha la completa dissoluzione del corpo di fondo. A questo punto far cadere lentamente dell’acido cloridrico a media concentrazione sul TCCA mediante un imbuto gocciolatore, collegare il generatore di cloro al recipiente (nel quale intanto la soluzione comincia a bollire) attraverso un tubo di gomma alla cui estremità libera è stato inserito un tubo di vetro abbastanza largo e lungo almeno 20-25 cm, in modo che esso possa essere usato sia come gorgogliatore che come agitatore della soluzione. Quando la soluzione inizia a bollire inserire il tubo di vetro nel recipiente di reazione e cominciare ad agitare velocemente e costantemente fino a quando tutta la base, in forte eccesso, non verrà neutralizzata completamente e quindi il cloro non verrà più assorbito. L’agitazione è obbligatoria poiché il Na3H2IO6 è un sale abbastanza insolubile, quindi l’ebollizione è resa irregolare ed esplosiva a causa dl
grande corpo di fondo che viene a formarsi col procedere della reazione.
La foto mostra il recipiente a reazione terminata, mi è stato impossibile fotografare durante la reazione perché appena si smette di agitare l’ebollizione diventa esplosiva a causa del corpo di fondo consistente. A reazione terminata si avrà un notevole corpo di fondo costituito dal sale desiderato e un surnatante che contiene prevalentemente NaCl. Basificare leggermente la soluzione per trasformare eventuali periodati sodici più solubili nell’insolubile Na3H2IO6. Filtrare su bukner e lavare con acqua gelida fino a quando le acque di lavaggio non danno reazione neutra. Essiccare all’aria o su un calorifero una notte.
La resa è stata di 22g (94%) Le maggiori perdite sono dovute alla leggera solubilità del sale in acqua e a eventuali schizzi durante l’ebollizione.
Parte 2 - NaIO4
Materiali:
- Na3H2IO6 precedentemente preparato e essiccato
- Acido nitrico 65%
- Vetreria varia
Procedimento:
Pesare 48g di Na3H2IO6 precedentemente preparato e sospenderli in circa 80 ml di acqua. Preparare in un cilindro graduato 23 ml di HNO3 al 65% (in eccesso) e versarli nel becker con la sospensione appena preparata, agitare ora fino a completa dissoluzione della sospensione con una formazione di una soluzione limpida, se così non fosse, anche dopo una mezz’oretta di agitazione filtrare per gravita onde eliminare tutte le particelle in sospensione. Concentrare ora fino a quando non si noterà la formazione di piccoli cristalli bianchi sul fondo del becker, spegnere e lasciar raffreddare. Secondo il Brauer sopra i 20° si depone il sale anidro, al di sotto di questa temperatura il sale triidrato, quindi per evitare di avere mix di sali variamente idratati è meglio mantenere la temperatura del becker maggiore di 20°C. Io, causa stagione, non ho potuto farlo e quindi ho ottenuto un minestrone di sale anidro-triidrato, che provvederò a far ricristallizzare quest’estate quando la temperatura ambientale non scenderà sotto i 20 gradi. Il periodato sodico rimasto in soluzione può essere convenientemente recuperato aggiungendo alla soluzione, dalla quale sono stati separati i cristalli formatisi, una soluzione satura di KNO3. Ben presto cominceranno a formarsi dei cristalli di KIO4, poco solubile in acqua.
Resa: 25g di NaIO4 e 4g di KIO4. Volendo avrei potuto concentrare ancora un po' le acque madri contenenti NaIO4 prima di aggiungere KNO3, ma ho voluto evitare di contaminare il prodotto. Sia NaIO4 che KIO4 presentano una densità abbastanza elevata per un composto del genere 3,8g/cm^3 per NaIO4 e 3,2g/cm^3 per KIO4.
Le reazioni:
NaIO3 + 4 NaOH + Cl2 ===>Na3H2IO6 + 2 NaCl + H2O
Na3H2IO6 + 2 HNO3===> NaIO4 + 2 NaNO3 + 2H2O
Considerazioni: Nella parte 1 bisogna agitare continuamente e molto intensamente perchè altrimenti l'ebollizione diventa veramente violenta e perciolosa. Nella parte 2 invece bisogna stare attenti a non eccedere troppo con l'HNO3, che è già in largo eccesso, poichè se no si ha la formazione di un sale altamente solubile, molto più di NaIO4, del quale non ho trovato traccia in bibilografia. L'NaIO4 ottenuto è decisamente puro poichè il nitrato sodico che si forma contemporaneamete è altamente solubile in acqua e non contamina la cristallizzazione del prodotto desiderato. In alternativa ad HNO3 potrebbe essera anche utilizzato H2SO4, ma non garantisco nulla, sono invece da evitare assolutamente acidi come HCl o gli acidi organici! H3PO4 potrebbe essere usato, ma mi sa che la differenza di solubilità fra i fosfati di sodio e il periodato sodico è troppo bassa e quindi si avrebbe un inquinamento del prodotto.
Il sale anidro ricristallizzato:
I seguenti utenti ringraziano marco the chemistry per questo messaggio: Max Fritz, Roberto, Mario
Molto interessanti i sali di argento! Sai darmi qualche indicazione in più su questi composti? per es: formule dei sali, conc. del nitrico, solubilità dei prodotti ecc ecc, grazie!