Potassio periodato sintesi

Ecco il prosieguo logico della discussione sullo iodato:

...per mezzo del cloro è possibile ossidare lo iodio alla massima valenza e passare dallo ione iodato a periodato; ho provato con successo il metodo suggerito dal Brauer ed è quello che vado a proporre.

Sono partito dai 14 g di KIO3 ottenuti per elettrolisi e purificazione come descritto nel post precedente.

-Sciogliere lo iodato in 150 ml di acqua tiepida, aggiungere 15 g di KOH e porre la soluzione in un recipiente alto e stretto (ideale un cilindro graduato); pesare ora tutto il sistema.

LA SUCCESSIVA OPERAZIONE VA TASSATIVAMENTE ESEGUITA ALL'APERTO Ved. foto (oppure sotto cappa adeguata).

In un pallone a doppio collo da 250 ml mettere 15 g di acido tricloroisocianurico ed in un imbuto gocciolatore porre 80 ml di HCl al 15%; far gocciolare molto lentamente l'acido nel TCCA in modo da avere un flusso regolare di cloro, che viene fatto gorgogliare (tre/quattro bolle al secondo) con un opportuno tubo in vetro sagomato sul fondo del recipiente con la soluzione di iodato.

Continuare con il cloro fino ad esaurire il TCCA e poi ripesare la soluzione: se l'interfaccia liquido/gas era corretta si deve aver avuto un aumento di peso di circa 6 g; in caso contrario continuare.

(Non servono poche bollicine di Cl2, ne serve tanto!).

E' avvenuta la seguente reazione:

3 KIO3 + 6KOH + 2 Cl2 --> K4I2O9 + 4 KCl + 3 H2O

Il K4I2O9 rimane in soluzione (fortemente alcalina).

Aggiungere ora lentamente HCl a media conc. fino a rendere la soluzione decisamente acida e concentrare per ebollizione eliminando circa 1/3 dell'acqua. Lasciar riposare una notte al fresco: cominceranno a formarsi dei cristalli di KIO4 che per ulteriore riposo e concentrazione (magari al sole se la stagione lo permette) si depositeranno quasi quantitativamente.

K4I2O9 + 2 HCl --> 2 KIO4 + 2 KCl + H2O

Lavare opportunamente con acqua fredda e lasciar asciugare.

Il periodato si presenta sotto forma di bei cristalli bianchi/trasparenti molto pesanti (d.3,62); la solubilità è 8 g/l a 20°- La resa finale da me ottenuta è stata di 13 g di KIO4 partendo da 14 g di KIO3, quindi circa dell'87%.

Le foto mostrano le fasi principali della preparazione.

Fantastico, dopo lo iodato ora il periodato... chissà perchè mi aspettavo un colore esotico, invece nada Cosa sarebbe il prodotto "intermedio" K4I2O9 ? Ora sfruttando questo sale sarebbe possibile sviluppare acido periodico, per mezzo di H2SO4 o HCl, per "periodare" anche altri cationi semplici tipo Li+, Na+, ecc... parlo per fantasia, non so minimamente cosa ne potrebbe uscire fuori (periodato di litio, chissà com'è fatto ) Complimenti come sempre Al, un asso della sperimentazione

Rusty non esagerare...

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E' difficile dare un nome al K4I2O9; il Bruni lo chiama di-meso-periodato (questo specifico deriva "numericamente" da 4 x HIO4 meno 1 x I2O7).

L'anione -IO4 forma sali insolubili con una montagna di metalli (e colorati con quelli di transizione) interessanti da vedere.

Su Youtube c'è n'è per esempio una bella serie.

(L'acido periodico è difficile da ottenere: viene prodotto per decomposizione del periodato d'argento per mezzo del cloro).

Ottimo! Ma difficile, come pensavo.

Appena ho un po' di tempo provo con lo iodato AAe.

acido periodico? ma non finisce più? xD

bella sintesi comunque =)

Le sintesi che comprendono l'uso di gas tossici (in particolare proprio il cloro), in genere mi scoraggiano a priori, data la tossicità del suddetto, le rese infime (relative al gas) e la strumentazione necessaria.

Invece qui c'è la dimostrazione del contrario, cioè che ste cose sono fattibili con mezzi relativamente semplici e tempistiche accettabili e che le rese non necessariamente sono infime, e che si può lavorare comunque abbastanza in sicurezza.

Ben fatto Al !!!

Mi chiedevo, è possibile usare questo sale come saggio per lo ione K+ ? Essendo pressochè insolubile potrebbe essere un indicatore della presenza di potassio in una soluzione

Rusty ha scritto:

Mi chiedevo, è possibile usare questo sale come saggio per lo ione K+ ? Essendo pressochè insolubile potrebbe essere un indicatore della presenza di potassio in una soluzione

Scordatelo! Dire che è pressochè insolubile è un'eresia...

Rusty la solubilità del KIO4 è tantissima per un test di un catione.

Si considera un precipitato degno di questo nome quando ha un prodotto di solubilità almeno di due ordini di grandezza superiori.

Il K periodato è 4x10-^4, il misero CaSO4 è 5x10-^5, il BaSO4 va bene ed è 1x10-^10 tanto per rendere l'idea.

Forse il periodato può essere prodotto facendo reagire iodio su clorato di sodio ottenendo lo iodato di sodio ( I2 ha la particolraità di spostare il cloro dai clorati formando i rispettivi iodati). NaIO3 così ottenuto si ossida con NaOCl (ossia la candeggina) e poi si aggiunge un sale di potassio e subito dopo l'aggiunta si ha la precipèitazione di KIO4 che va purificato per ricristallizzazione. Non so se funge veramente o solo in teoria, appena ho un po' di tempo provo

La prima parte che hai detto (spostamento) funziona bene, curando come si deve la separazione ed il lavaggio (il primo iodato l'ho fatto in quel modo) .

La seconda (ossidazione), no.

Lo so che spesso wiki spara cazzate, ma leggi: http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_iodate

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sai il potenziale redox di IO4-??

Io mi fido più di Al che l'ha effettivamente provata, e del Brauer che usa Cl2, ma se vuoi trovare un ossidante alternativo prova pure... ma secondo me non ce la farà la candeggina casalinga bisognerebbe buttare un occhio ai potenziali ogni tanto

Ho visto, ma a volte Wiki è un po' semplicistica; in teoria potrebbe essere, tuttavia in bibliografia si trova l'ox con cloro (ma non dico di escludere categoricamente che non possa funzionare).

Il potenziale del -ClO4 a -ClO3 è +1,60 V

Al, mi sa ke hai sbagliato a scrivere nel tuo ultimo mex. Ho fatto un regionamenti un po' contorto con i potenziali: se ossidi Pb2+ a Pb4+ usi candeggina per aver un buon risultato. Se metti PbO2 con un HCl questo riduce il cloro a Cl2 elementare, quindi se non sbaglio NaClo ha un potere ossidante + alto di Cl2! Comunque non userei ipoclorito al 5% ma al 15%

Caro Marco, hai detto benissimo, tutto giusto!

Tuttavia le reazioni non avvengono sempre "letteralmente" con i potenziali redox...

Vedi per esempio la riduzione del sodio metallico e addirittura del potassio ad opera del magnesio, i cui pot.red. sono teoricamente incompatibili...

Confermo comunque +1,60 V per il periodato.

Ok grazie dei chiarimenti, non ci avevo pensato a qullo di sodio e potassio con Mg.. Domani comunque provo con la candeggina! Ah al come hai fatto a capire che lo spostamento del cloro da parte dello iodio nel clorato era finito?

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Poi per verificare se si è formato periodato cristallizzo e seguo quel saggio per IO4- che avevi postato, quello con Mn2+ e H3PO4

marco the chemistry ha scritto:

...Ah al come hai fatto a capire che lo spostamento del cloro da parte dello iodio nel clorato era finito?

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Poi per verificare se si è formato periodato cristallizzo e seguo quel saggio per IO4- che avevi postato, quello con Mn2+ e H3PO4

La sol. di -ClO3 va trattata (opportunamente a caldo) con la quantità stechiometrica di I2, aggiungendone gradualmente e verificando la progressiva decolorazione. Lo iodio aiuta sempre in tal senso.

Non puoi utilizzare il saggio di Feigl perchè è troppo sensibile e anche se si formasse, mettiamo il 10% di -IO4, ti darebbe risultato positivo e crederesti di aver tutto periodato!

Ok grazie delle delucidazioni! Se non avessi una bilancia precisa, comunque avrei il colore dello iodio che per fortuna si vede anche a basse conc. a darmi 1 mano!

Ho trattato una soluzione bollente di clorato sodico con iodio per circa mezz'ora e alla fine la soluz. è diventata marroncina (come il lugol moolto diluito). Penso sia finita la reazione anche perchè se scaldavo direttamente l'acqua con una penna la butano sublimava dello iodio..

quantità?

Ho usato 12,5 g di NaClO3 e 13 (o poco +) g di I2

Ho ripetuto l'esperienza, con non poche difficoltà. La maggiore è stata legata all'impossibilità di pesare tutto il sistema per verificare l'aumento di 6g dopo l'aggiunta di Cl2; dunque ho deciso di raddoppiare le dosi di TCCA, far gorgogliare Cl2 fino a che la soluzione non era più in grado di assorbirne, scaldando il pallone di produzione del gas per favorire la reazione quando rallentava.

Ecco le foto (tutto il sistema nella prima, la soluzione di KIO3-KOH che ha già assorbito gran parte del Cl2 nella seconda; lo sfondo non è un tentativo di imitare Al, ma solo il ripostiglio vicino casa, il meglio che ho trovato per sistemarmi all'aperto) :

Terminato il gorgogliamento di Cl2, la soluzione presentava ancora un ppt. (che si trascinava dall'inizio) probabilmente di iodato non sciolto, poichè il freddo non ha permesso alla soluzione di restare tiepida per tutto il corso dell'esperimento. Per precauzione, così, ho deciso di scartarlo, e di prendere solo il liquido limpido. Questo è stato acidificato con cautela all'aperto, poichè si libera moltissimo Cl2 (gran parte di quello assorbito). Il pH è un po' difficile da determinare (così tanto cloro sbianca quasi tutti gli indicatori), ed è consigliabile prelevare un campione, degasarlo scaldandolo alla fiamma in una provetta, e poi procedere con una tornasole. Dunque ho iniziato il riscaldamento, sempre all'aperto all'inizio, finchè tutto il Cl2 disciolto non si è allontanato. Tornata incolore la soluzione, ho proceduto riducendola di volume a circa 50ml. Raffreddando è presto precipitato il periodato (che fosse tutto periodato?). Dunque ho riportato a 100ml, considerando che di periodato avrei avuto una perdita minima (in 100ml se ne scioglie proprio poco) ma di prodotti di scarto (KCl, KIO3 non reagito), me ne sarei più facilmente liberato. I 100ml sono stati scaldati fino a completa solubilizzazione del sale e la soluzione lasciata riposare per una notte in locale non riscaldato (8-10°C). Ho poi eliminato il liquido e raccolto i cristalli sul fondo del becher:

La resa, decisamente deludente, è stata di 4g circa. Immagino che un po' di quello iodato non solubilizzato all'inizio abbia contribuito ad abbassarla (o forse, ancora peggio, era in realtà il complesso intermedio e sarebbe stato da tenere...).

Ma chi è che l'ha fatta questa sintesi? Max o Marco?

La resa non è eccezionale effettivamente; oltre a qualcos'altro probabilmente ha influito anche la T stagionale, tu col freddo gelido, io in pieno luglio... Comunque è venuto! KIO4 OK. Beef, si parla di periodato...

da quanto Iodato è partito max?

Scusate, ma non riuscivo a capire, poi ho scoperto che questa era solo la terza pagina XD

Ora che tutti avete il periodato...potreste fare il saggio di riconoscimento dello ione litio al paraperiodato ferrico...non sensibile quanto la fotometria di fiamma, ma comunque carino.

al-ham-bic ha scritto:

Rusty non esagerare...

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E' difficile dare un nome al K4I2O9; il Bruni lo chiama di-meso-periodato (questo specifico deriva "numericamente" da 4 x HIO4 meno 1 x I2O7).

L'anione -IO4 forma sali insolubili con una montagna di metalli (e colorati con quelli di transizione) interessanti da vedere.

Su Youtube c'è n'è per esempio una bella serie.

(L'acido periodico è difficile da ottenere: viene prodotto per decomposizione del periodato d'argento per mezzo del cloro).

Idea geniale! io sono fissato coi sali di rame, devo provare il periodato di rame! progetto per il prossimo anno...

prodotto di solubilità del Cu(IO4)2 ??

Sono partito dalla stessa quantità di iodato di Al (14g), prodotto AAe.

Interessante anche la proposta di Moreno, se ha voglia di scriverci qualcosa in proposito in "Analitica", ben venga!

con un'altro paio di reagenti potete fare la Briggs-Rauscher

Nexus guarda che servo lo iodato, non il periodato o questa versione mi manca? Preparare tre soluzioni come segue: Soluzione A. Versare 400 mL di acqua distillata in un beaker da 2L. Indossando guanti versare 410 mL di idrogeno perossido al 30% nell'acqua. Diluire la soluzione ad un litro con acqua distillata. Soluzione B. Porre 43 g of potassio iodato (KIO3) e circa 800 mL di acqua distillata in un secondo beaker da 2L. Aggiungere 4.3 mL di acido solforico concentrato a questa miscela. Scaldare leggermente ed agitare la miscela fino a dissoluzione del potassio iodato. Diluire la soluzione ad un litro con acqua distillata. Soluzione C. Dissolvere 16 g di acido malonico e 3.4 g di manganese solfato (idrato) in circa 500 mL di acqua distillata in un terzo beaker da 2L. In un beaker da 100 mL scaldare 50 mL di acqua distillata all'ebollizione. In un beaker a parte miscelare 3 g di salda d'amido solubile con circa 10 mL di acqua e agitare bene la soluzione di modo da formare una sospensione. Versare tale sospensione nell'acqua bollente e continuare il riscaldamento finché la salda d'amido non si è dissolta completamente. Versare questa soluzione di amido nella soluzione di acido malonico e manganese solfato e diluire la miscela con acqua distillata ad un litro. Porre un beaker da 1.5L su un agitatore magnetico e porvi all'interno una ancoretta magnetica opportuna. Versare 500 mL della soluzione A e 500 mL della soluzione B nel beaker e settate la velocità della agitazione in modo da garantire un grosso vortice nella miscela. Quindi versare 500 mL della soluzione C nel beaker. La soluzione, inizialmente incolore, inizierà a diventare quasi subito color ambra. Quindi diventerà improvvisamente blu-nera. Tale colore inizierà a scolorirsi fino a diventare incolore, e il ciclo si ripeterà diverse volte con un periodo che all'inizio durerà 15 secondi ma gradualmente diminuirà. Dopo alcuni minuti la soluzione rimarrà blu-nera. IO3- + 2 H2O2 + CH2(CO2H)2 + H+ → ICH(CO2H)2 + 2 O2 + 3 H2O possiamo diverla in due reazioni: IO3- + 2 H2O2 + H+ → HOI + 2 O2 + 2 H2O HOI + CH2(CO2H)2 → ICH(CO2H)2 + H2O quest'ultima è ulteriormente divisibile in due reazioni distinte: I- + HOI + H+ → I2 + H2O I2 + CH2(CO2H)2 → ICH(CO2H)2 + H+ + I-

Ho sbagliato, serve il iodato

Di gran lunga la reazione inutile più dispendiosa della storia della chimica.

Se penso che le confezioni di potassio iodato sono solitamente da 25 g...

e quelle dell'acido malonico sono da 10 g...

Però è carina...ti lascia a bocca aperta...

quimico ha scritto:

...nell'ultima formula:

I2CH2(CO2H)2 → ICH2(CO2H)2 + H+ + I-

-nel prodotto intendevi probabilmente ICH(CO2H)2

-nel reagente (ma è giusto?) come sono gli atomi di iodio?

ho sistemato l'errore. che era dovuto alla fretta quale reagente? ICH(COOH)2?

quimico ha scritto:

...ho sistemato l'errore...

OK, ora è tutto a posto, c'erano un paio di errori di battitura ma volevo essere certo che lo fossero