Calcio Carbonato

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Bunsen-28

2017-08-29 16:41

Ciao a tutti, questa è la mia prima sintesi su questo forum:

È piuttosto banale però mi sono divertito parecchio nell'eseguirla  :-)

Reagenti:

Calcio Idrossido (commerciale, contenente impurità...)

Acido Cloridrico 10% (commerciale, apparentemente privo di ferro)

Sodio Carbonato (Soda Solvay)

Acqua Demineralizzata (commerciale, quella per il ferro da stiro)

Reazione:

Ca(OH)2+2HCl --> CaCl2+2H2O

CaCl2+Na2CO3  --> CaCO3+2NaCl

Procedimento:

Si inizia versando 50 mL di HCl 10% nel becher

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Si aggiungono 5 gr di calcio idrossido in leggero eccesso (0,5 gr):

Subito inizia a svilupparsi calore e la soluzione diventa gialla (dovuto probabilmente a qualche impurità)

Per rimuovere i residui solidi rimasti sul fondo si procede con una filtrazione a gravità...

La soluzione di cloruro di calcio dopo la filtrazione si presenta così:

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Successivamente si prepara una soluzione di sodio carbonato:

Si sciolgono 7,6 gr di soda solvay sempre in leggero eccesso (1gr) in 50 mL di acqua distillata e si versano nella soluzione di cloruro di calcio precedentemente ottenuta.

Inizialmente la soluzione si rapprende diventando inspiegabilmente gelatinosa:

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Poi dopo 1 minuto circa di mescolamento assume di nuovo una consistenza liquida:

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A questo punto si lascia decantare il precipitato quasi insolubile.

IMG_7183.JPG
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Dopo aver rimosso il surnatante si aggiungono 50 ml di acqua distillata per rimuovere i residui non reagiti.

Infine, si rimuove di nuovo il surnatante e si filtra la poca acqua rimasta, si rompe la massa in piccoli pezzi e la si lascia asciugare al sole.

Ecco il risultato:

IMG_7185.JPG
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Ho ottenuto 6 gr circa di prodotto (teorico 6,85) 

Resa: 87,5%

L'idea è quella di utilizzare il calcio carbonato ottenuto come precursore di altri composti di calcio.

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Raffaele

2017-08-29 16:55

Ca(OH)2 è già un ottimo precursore di composti di calcio e non sprecheresti ne soda ne HCl :-) comunque benissimo se hai fatto solo per lavorare un po tu e perché volevi provare una sintesi semplice ottimo lavoro!

I seguenti utenti ringraziano Raffaele per questo messaggio: Bunsen-28

Bunsen-28

2017-08-29 17:04

Ciao Raffaele, grazie mille, ho voluto utilizzare questo metodo perché in questo modo riesco anche a purificare un po' l'idrossido di partenza ;-) (Trasformandolo in carbonato)

Matteo2000

2017-08-29 18:22

quel beker lo ho anche io; paradossalmente mi sta durando più di quelli fatti fatti apposta per il laboratorio asd

Bunsen-28

2017-08-29 18:27

Infatti è resistentissimo ed economico ( 5 euro su amazon), resiste a sbalzi termici notevoli...

TrevizeGolanCz

2017-08-29 18:34

Senza offesa ma l hai pagato una montagna di soldi o.o...è da 250 ml?

Quel becher resiste agli sbalzi perché è in borosilicato, in pratica è un becher da laboratorio con una diversa veste grafuca

Bunsen-28

2017-08-29 18:46

Si è da 250 ml, per un becher così resistente 5 euro non sono poi tanti...

TrevizeGolanCz

2017-08-29 19:18

2 euro, non di più.

Matteo2000

2017-08-29 20:40

È resistente ma più costoso del normale: io l'avevo preso (da 500 però) perchè ero ridotto ad 1 beker rotto ed 1 logorato donatimi dal tecnico di laboratorio in quanto li usava solo come portaprovette e il negozio di vetreria più vicino è a 90min abbondanti di macchina.. Comunque siamo OT...

ohilà

2017-08-30 06:54

Bunsen-28 ha scritto:

Ciao a tutti, questa è la mia prima sintesi su questo forum: È piuttosto banale però mi sono divertito parecchio nell'eseguirla...

Bravo!  :-P E' una sintesi a suo modo semplice, ma presentata molto bene. Chiara, scorrevole e con foto carine! Non fate i timidi giovani! asd  Postate, postate!

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luigi_67

2017-08-30 07:32

ohilà ha scritto:

Bravo!  :-P

E' una sintesi a suo modo semplice, ma presentata molto bene. Chiara, scorrevole e con foto carine!

Non fate i timidi giovani! asd  Postate, postate!

Sono d'accordo con ohilà, la sintesi di per se è semplice ma presentata bene e l'impegno va sicuramente premiato.

Bel lavoro, continua così!

Suggerirei ai moderatori di "promuovere" questo post spostandolo nella sezione "sintesi inorganiche"...

Un saluto

Luigi

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Roberto

2017-08-30 08:31

Caro Bunsen-28, non esistono esperimenti inutili, servono tutti specialmente quelli che falliscono.

Nel tuo caso l'esperimento non solo è riuscito benissimo, ma l'hai descritto molto bene dandogli la

forma di una vera e propria mini-sintesi. 

Volendo cercare il pelo nell'uovo, forse era più opportuno partire dal cloruro di calcio dei deumidificatori

essendo leggermente meno contaminato della calce edilizia, e non avresti introdotto eventuali piccole

impurità di ferro tramite l'acido cloridrico commerciale.

Chiaramente l'esperimento l'hai concepito così, senza volere per forza ottenere la sintesi di un carbonato più puro

seguendo le reazioni e calcolando la resa come hai fatto, quindi va benissimo così.

NB più che precursore dei sali di calcio, il carbonato di calcio può essere molto utile ad esempio nel neutralizzare soluzioni acide

di solfati solubili  o come stabilizzante e/o neutralizzante in sintesi organiche.

Buon proseguimento.

Roberto

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Bunsen-28

2017-08-30 09:31

Ringrazio tutti per i complimenti e per i consigli ;-)

Inoltre ringrazio anche i moderatori per aver spostato questa sintesi in sintesi inorganica,

A Roberto:

Purtroppo sono sprovvisto di cloruro di calcio, io ho utilizzato calce idrata agricola (si cosparge sul fusto delle piante per evitare che si arrampichino gli insetti)

In futuro potrei pubblicare un metodo per la purificazione: l'idea è quella di solubilizzare il carbonato di calcio ottenuto (non tutto) in acido cloridrico, successivamente si introduce nella soluzione di cloruro di calcio ottenuta una piccola quantità di carbonato di calcio e si riscalda la soluzione, infine si filtra e si addiziona il carbonato di sodio in leggero eccesso. (Questo è il metodo utilizzato spesso nella purificazione del cloruro manganoso.)

Potrebbe funzionare?

Roberto

2017-08-30 10:16

Come reazione si, come purificazione non proprio. il principio della separazione è trovare un anione che fa precipitare tutti i cationi da eliminare per successiva filtrazione tranne quello interessato, mentre purtroppo a parte i metalli alcalini quasi tutti i carbonati sono insolubili  oltre al Ca lo sono il Fe Ni Cu Mg Sr Co Zn Al (come idrossido) ecc ecc quindi finiresti ad avere nel filtro sempre lo stesso minestrone  :-D . Nb il CaCl2 lo trovi facilmente al brico e nei supermercati in buste da un kilo per pochi euri sotto varie marche "Aria-Sana" o cariche "Air-Dry"

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Bunsen-28

2017-08-30 10:26

Capisco, Vabbè mi accontento del risultato ottenuto fino ad ora in quanto non necessito di prodotti particolarmente puri :-) La prossima volta che vado al brico ci do un'occhiata;-)

NaClO

2017-08-30 19:19

Sintesi ben fatta e ben eseguita!Mi hai battuto sul tempo,volevo farla io :-P sono felice che hai postato tu. Ci puoi estrarre la caffeina dal caffè,vedi discussione sul forum. Secondo me,sarebbe stato meglio partire da calcio cloruro,come scritto sopra,così hai meno porcherie ed è più veloce la sintesi.Piuttosto che far decantare,io avrei filtrato sotto vuoto (con il mio apparato sado - maso...puoi vedere nella rispettiva discussione...) e lavato abbondantemente con acqua distillata per eliminare le impurezze del HCl. Per la purificazione non so dirti nulla,per me lavare abbondantemente.Secondo voi con l'etanolo si può? Una domanda:riesce anche con il bicarbonato?

Roberto

2017-08-30 20:07

Una bella domanda, è qui per stabilire la stechiometria ci vorrebbe un chimico con due matracci così... A naso penso che il 99% del calcio formerebbe il carbonato insolubile e circa 1% andrebbe in soluzione come bicarbonato, ma sto tirando numeri a caso... Penso dipenda anche da valori fisici come temperatura e pressione. Sarebbe un buon metodo di purificazione, decisamente da masochisti, partendo in questo caso dall'idrossido che assorbe meglio la CO2 miscelarlo sotto agitazione a una soluzione satura di bicarbonato di sodio insufflando CO2 e mantenendo la temperatura più bassa possibile, filtrare e poi portare all'ebollizione il filtrato e aggiungendo altra acqua distillata, dovrebbe precipitare del CaCO3 cristallino praticamente purissimo  (sempre ammesso che il magnesio e gli altri alcalino-terrosi non subiscano l'identica sorte) ma in quantità veramente basse. In pratica per ottenerne qualche grammo rischi di diventare vecchio.  azz! Roberto.

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Bunsen-28

2017-08-30 20:45

NaClO ha scritto:

Sintesi ben fatta e ben eseguita!Mi hai battuto sul tempo,volevo farla io :-P sono felice che hai postato tu.

Ci puoi estrarre la caffeina dal caffè,vedi discussione sul forum.

Secondo me,sarebbe stato meglio partire da calcio cloruro,come scritto sopra,così hai meno porcherie ed è più veloce la sintesi.Piuttosto che far decantare,io avrei filtrato sotto vuoto (con il mio apparato sado - maso...puoi vedere nella rispettiva discussione...) e lavato abbondantemente con acqua distillata per eliminare le impurezze del HCl.

Per la purificazione non so dirti nulla,per me lavare abbondantemente.Secondo voi con l'etanolo si può?

Una domanda:riesce anche con il bicarbonato?

Se vuoi puoi mettere anche tu la stessa sintesi nello stesso post :-D

Ci ho pensato anche io al bicarbonato, su Wiki c'è scritto che il bicarbonato di calcio può esistere solo in soluzione acquosa, infatti quando evapora l'acqua si trasforma in CO2, H2O e CaCO3 :-S

NaClO

2017-08-31 12:27

Ora sono al mare,altrimenti provavo...

La sintesi l'avrei fatta a fine settembre,non ho avuto tempo...

Proverò.

NaClO

2018-04-07 23:04

     Buonasera a tutti. Sabato scorso ho avuto finalmente un po' di tempo e quindi ho effettuato questa semplice sintesi. Non avevo a portata di mano il carbonato e, non potendo tenere acceso per molto tempo un fornello per prepararlo, ho impiegato il bicarbonato. Avevo qualche dubbio sulla stechiometria della reazione. CaCl2+2NaHCO3 --> CaCO3 + 2NaCl + H2O + CO2          [1] CaCl2+2NaHCO3 --> Ca(HCO3)2 + 2NaCl         [2.1] Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2         [2.2]      La prima [1] è la somma delle reazioni [2.1] e [2.2]: si forma direttamente carbonato di calcio e sottoprodotti. La seconda, invece, è ciò che avviene nei particolari e passa per due step: prima [2.1] si formano il bicarbonato di calcio ed il cloruro di sodio. Dopo [2.2], il bicarbonato si decompone. Probabilmente, avvengono entrambi le reazioni, andando a capire in quali proporzioni si formano i due composti (carbonato e bicarbonato di calcio). Veniamo alla pratica.       La sintesi non presenta né particolari difficoltà né particolari rischi. Pertanto, la sintesi è utile per "farsi la mano", cioè  imparare le principali tecniche di laboratorio. Come protezioni, bastano un paio di occhiali di protezione. Vi prego di non malmenarmi per le foto... Reagenti

  • Cloruro di calcio CaCl2
  • Bicarbonato di sodio NaHCO3
  • Acqua distillata H2O
Materiali
  • Bilancia (io ne ho utilizzato una da cucina, devo procurarmi una bilancia da orafo...)
  • Stufa
  • Pallone 250 ml cono NS 29/32 (la beuta grande era sporca...)
  • Beaker 100 ml 
  • Sistema filtrante sotto vuoto (io ho utilizzato il mio di fortuna...)
  • Bacchette in vetro e spatole
Procedimento
  • In un beaker da 100 ml sono stati posti 4 g (0,047 mol (indipendentemente dalla reazione, ne ho utlizzati la metà della quantità necessaria) di bicarbonato di sodio NaHCO3 e 70 ml di acqua distillata H2O. La soluzione così ottenuta è stata posta in un pallone da 250 ml. Nel beaker sono stati posti 6 g (0,054 mol) di cloruro di calcio CaCl2 e 50 ml di acqua distillata.
    carbonato di calcio 1.jpg
    carbonato di calcio 1.jpg
  • La soluzione di cloruro di calcio è stata aggiunta alla soluzione di bicarbonato di sodio nel pallone. All'inizio la soluzione diventa lattiginosa e molto viscosa, poi inizia a precipitare il carbonato, liberando CO2
    carbonato di calcio 2.jpg
    carbonato di calcio 2.jpg
  • La soluzione è stata filtrata sotto vuoto sul mio penoso sistema auto-costruito. Durante questa fase ho avuto un piccolo incidente: mi si è rotto il filtro ed ho perso un po' di soluzione e di precipitato. Il precipitato è stato lavato con abbondante acqua distillata per eliminare il cloruro di sodio. I filtri sono stati essiccati in stufa a 110 °C.
    carbonato di calcio 3.jpg
    carbonato di calcio 3.jpg
Resa e discussione dei risultati      Sono stati ottenuti circa 2 g (0,019 mol), pari al 85%, teorica 2,35 g (0,0235 mol), in linea con la sintesi di Bunsen-28. Per una disattenzione, ho utilizzato la metà del bicarbonato di sodio necessario (4 g anziché 8). Il prodotto è di colore bianchissimo, simile a neve molto farinosa e non ha odore. Avrei voluto impiegare il composto per estrarre la caffeina dal caffè però ho ottenuto poco prodotto. Ne preparerò altro in seguito. Presumo che bollendo brevemente la miscela con iil precipitato si ottiene una resa maggiore per la decomposizione del bicarbonato di calcio.          
carbonato di calcio 4.jpg
carbonato di calcio 4.jpg
Ho voluto fare una foto alla al...

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Mr.Hyde

2018-04-13 20:38

Bravo Riccardo ::-)

Però correggi la reazione [1] , se passa Luisa ... ti castra :-D

Non è bilanciata! ... c'è un " 2 " di troppo :-P

cordialmente

Francy

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LuiCap

2018-04-13 20:52

Sono passata :-D

CaCl2+2NaHCO3 --> CaCO3 + 2NaCl + H2O + CO2 [1]

CaCl2+2NaHCO3 --> Ca(HCO3)2 + 2NaCl [2.1]

Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 [2.2]

La somma di queste due reazioni altro non è che la reazione [1]

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NaClO

2018-04-13 21:41

Non me ne ero minimamente accorto...  azz! 

Grazie ad entrambi per la correzione, mentre bilanciavo un'altra reazione ho mischiato tutto, appena posso correggo...