Una sistematica diversa per i cationi
Nel campo dell’analisi chimica qualitativa, parlando di sistematica facciamo riferimento alla cosiddetta “marcia analitica”. Essa altro non è che una serie di reazioni chimiche alle quali viene sottoposto un campione incognito di sostanza (inorganica) grazie alle quali è possibile determinarne quali cationi ed anioni lo compongono, suddividendo questi ultimi in una serie di classi ed accomunato da un particolare reattivo in grado di precipitarli, detto reattivo di gruppo.
Queste procedure risultano essere lunghe, soprattutto per i chimici alle prime armi, ed uno dei principali problemi che rendono la tradizionale marcia analitica impraticabile al giorno d’oggi in un laboratorio è l’impiego di acido solfidrico come agente precipitante per gli elementi del secondo gruppo (solfuri insolubili in ambiente acido) e del quarto gruppo (solfuri insolubili in ambiente alcalino), essendo esso, oltreché molto tossico per inalazione, cancerogeno e mutagenico persino!
Varie sono state le proposte in passato di metodi alternativi per compiere la separazione sistematica dei cationi ma è sempre rimasta più popolare quella sfruttante l’acido solfidrico, essendo essa più precisa ed insegnata.
Per quel che riguarda l’analisi sistematica degli anioni essa risulta essere più imprecisa e meno comune [1] (sebbene esistano comunque alcuni Autori che ne abbiano rivalsi i pregi [2]) perciò sono state preferite dalla maggioranza degli autori dei testi di analisi e, di conseguenza, dagli analisti, le reazioni specifiche di ricerca per i singoli anioni. 
Di seguito vi vorrei proporre un'altra sistematica dei cationi, proposta da Sachijew nel 1936: essa ha il grande vantaggio di non impiegare l’acido solfidrico come agente precipitante e di permette comunque la completa separazione dei cationi contenuti nella marcia tradizionale, partendo direttamente da una soluzione di essi non contenente cloruri.
1.      Il primo gruppo comprende antimonio e stagno (secondo gruppo tradizionale) ed essi vengono precipitati con l’aggiunta di acido nitrico concentrato: quest’ultimo trasformerà l’antimonio in HSb(OH)6, insolubile, e lo stagno in acido metastannico, anch’esso insolubile in acqua.
2.      Il secondo gruppo corrisponde al primo gruppo tradizionale quindi argento, piombo e mercurio, che vengono precipitati anche in questo caso come cloruri: cloruro di argento, cloruro di piombo e cloruro mercurico.
3.      Il terzo gruppo è quello degli idrossidi precipitabili a pH basico, quindi si opera aggiungendo alla soluzione proveniente dal secondo gruppo ammoniaca, ottenendo quindi gli idrossidi di alluminio, cromo, ferro (del terzo gruppo della marcia tradizionale) e bismuto (del tradizionale secondo gruppo).
4.      Il quarto gruppo contiene solo il manganese: questo viene precipitato aggiungendo alla soluzione alcalina dell’acqua ossigenata che trasformerà l’eventuale manganese bivalente presente in soluzione in manganese tetravalente, facendolo precipitare come biossido.
5.      Bario, calcio e stronzio, formanti il quinto gruppo, presentano tutti e tre un prodotto di solubilità basso per i rispettivi carbonati e quindi vengono qui precipitati come tali, grazie all’aggiunta di carbonato di ammonio (pH = 13 circa).
6.      Il sesto gruppo corrisponde ad una serie di idrossidi che vengono precipitati grazie all’aggiunta di una soluzione di idrossido di bario. Essi comprendono quello di magnesio, quello di nichelio, quello di cobalto, quello di zinco, quello di rame e quello di cadmio: questi elementi appartengono parzialmente al secondo ed al quarto gruppo analitico tradizionale. Questi elementi non precipitano in ambiente ammoniacale in virtù del fatto che formano degli amminocomplessi idrosolubili (per esempio il rame-tetraamminato), perciò non precipitano né al terzo gruppo né al quinto gruppo.
7.      Il settimo gruppo corrisponde al filtrato che si ottiene a seguito dell’ultima reazione di precipitazione e comprende il catione sodico e quello potassico.
Certo, parlare di analisi sistematica al giorno d’oggi è anacronistico nella maggior parte dei casi ma, di certo, non si può rinnegare la sua valenza nell’insegnamento sia nell’analisi chimica tradizionale e della pratica di laboratorio che, soprattutto, in quello della chimica inorganica! Che ne pensate?
Un caro saluto,
Egle
 
(1)   Antonio Araneo, “Chimica analitica qualitativa, metodo periodale” 3° edizione, CEA Milano;
(2)   Ugo Croatto “Chimica Analitica” Photograph, Padova.
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