REAZIONI DI PRECIPITAZIONE
• Si ha formazione di un precipitato quando un catione proveniente da una soluzione
si combina con un anione proveniente da un’altra soluzione per formare un solido
insolubile.
• Il diagramma di precipitazione consente di determinare se si formerà un precipitato
mescolando soluzioni di due soluti ionici.
NO3-
Cl-
SO4 2 -
OH-
Na+, K+, NH4+
Mg2+, Ca2+,
Ba2+
Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+,
Ni2+, Cu2+, Zn2+, Ag2+
Cd2+, Hg2+
BaSO4
AgCl
Mg(OH)2
CO32-
PO43-
• Nelle reazioni di precipitazione si stabilisce un equilibrio tra il solido e i
corrispondenti ioni in soluzione:
AgCl (s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
Kps= [Ag+].[Cl-] costante del prodotto di solubilità
s (AgCl)=Kps1/2
solubilità di AgCl
Ca3(PO4)2(s)
3Ca2+(aq) + 2PO43-(aq)
Kps= [Ca2+]3.[PO43-]2
• Kps permette di prevedere la formazione di precipitati: si determina il prodotto
ionico P e lo si confronta con il valore di Kps: P=[catione]0.[anione]0
Se P>Kps: la soluzione è sovrasatura, cioè contiene più ioni di quelli che può
mantenere all’equilibrio e si forma un precipitato.
Se P<Kps: la soluzione è insatura e non si ha precipitato.
Se P=Kps: la soluzione è al punto di precipitazione.
• Un solido ionico è sempre meno solubile in una soluzione contenente uno ione
comune piuttosto che in acqua.
• La diversa solubilità degli ioni permette di separarli mediante il processo detto di
precipitazione frazionata (se ad una soluzione di Ba2+ e Ca2+ si aggiunge
lentamente SO42-, precipiterà per primo il BaSO4, che è solido più insolubile).
Precipitazione del Sr2CrO4
Mescolando una soluzione di
Sr(NO3)2 e K2CrO4 gli ioni Sr2+
si combinano con gli ioni CrO42per formare un precipitato giallo
di SrCrO4.
In soluzione rimangono ioni
Sr2+ e CrO42- in concentrazioni
tali che:
[Sr2+].[CrO42-]=3.6.10-5
Curva di equilibrio per AgCl
La linea rossa rappresenta soluzioni
al punto di precipitazione (P=Kps);
le soluzioni sopra la linea rossa sono
sovrasature (P>Kps), quelle sotto la
linea rossa sono insature (P<Kps).
Effetto dello ione comune
Se ad una soluzione sovrasatura
di CH3COOAg (a sinistra) si
aggiunge una soluzione di AgNO3,
aumenta la precipitazione di
CH3COOAg (a destra).
Kps
AgBr
Hg2Br2
PbBr2
5.10-13
6.10-23
6.6.10-6
AgCO3
BaCO3
CaCO3
MgCO3
SrCO3
PbCO3
8.10-12
2.6.10-9
4.9.10-9
6.8.10-6
5.6.10-10
1.10-13
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Zn(OH)2
Ca(OH)2
2.10-31
5.10-17
3.10-39
6.10-12
4.10-17
4.10-6
Kps
Ag3PO4
AlPO4
Ca3(PO4)2
Mg3(PO4)2
1.10-16
1.10-20
1.10-33
1.10-24
a 20°C
BaSO4
CaSO4
PbSO4
SrSO4
1.1.10-10
7.1.10-5
1.8.10-8
3.4.10-7
AgCl
Hg2Cl2
PbCl2
1.8.10-10
1.10-18
1.7.10-5
FORMAZIONE DI IONI COMPLESSI
• I metalli di transizione formano comunemente ioni complessi, in cui il catione
metallico centrale è legato a molecole e/o anioni, detti leganti, mediante legami
covalenti coordinativi.
Cu(NH3)42+; Fe(H2O)62+; Zn(OH)42• La carica del complesso è data dalla somma algebrica delle cariche dell’atomo
centrale e dei leganti.
• Le coppie elettroniche richieste per la formazione dei legami provengono solo dai
leganti, che agiscono da basi di Lewis. Il catione centrale si comporta da acido di
Lewis:
Cu2+(aq) + 4NH3(aq) Cu(NH3)42
acido di Lewis
base di Lewis
Una base di Lewis è una specie che dona una coppia di elettroni. Basi di Lewis sono anche
basi di Bronsted-Lowry, che accettano H+.
Un acido di Lewis è una specie che accetta una coppia di elettroni. Non tutti gli acidi di
Lewis sono acidi secondo Bronsted-Lowry.
• La costante di equilibrio per la formazione di ioni complessi è detta costante
di formazione Kf :
Cu2+(aq) + 4NH3(aq) Cu(NH3)42
Kf=[Cu(NH3)42 ]/[Cu2+][NH3]
generalmente Kf>>105
• I leganti che formano più di un legame con il catione centrale vengono detti
chelanti. Gli agenti chelanti sono molto comuni in natura (clorofilla, eme, B12).
• La maggior parte dei composti di coordinazione sono intensamente colorati.
Co(NH3)63+
Co(NH3)5NCS2+
Co(NH3)5H2O3+
Co(NH3)5Cl2+
Co(NH3)4Cl2+
complesso:
geometria:
[Zn (NH3)4 ]2+
tetraedrica
[Pt(NH3)4]2+
planare
complesso: [Co (NH3)4Cl2]+
Geometria: ottaedrica
complesso: [Cu(C2O4)2]2geometria: planare
l’ossalato è un agente chelante