2012-08-19, 09:59 (Questo messaggio è stato modificato l'ultima volta il: 2015-04-07, 17:29 da Utente dell'ex MyttexAnswers.)
Oggi voglio presentare la sintesi di un composto interalogeno, il tricloruro di iodio, che a temperatura ambiente si presenta come un solido arancione dall’intenso odore di cloro e molto volatile. Il tricoloruro di iodio non può essere mai ottenuto puro poiché è in equilibrio con ICl e Cl2 secondo la reazione:
ICl + Cl2
-> ICl3
Ultima premessa da fare è sulla tossicità di reagenti e prodotti: sia cloro sia iodio che tricloruro di iodio sono tossici per l’uomo e iodio e ICl3 sono molto volatili e sublimano anche a temperatura ambiente, quindi bisogna operare tassativamente all’aperto e chiudere in una fialetta di vetro il prodotto appena terminata la sintesi onde evitare fughe tossiche. Ultima cosa sia I2 che ICl3 sono corrosivi anche per la pelle umana e su di essa lasciano orrende chiazze marroni che se ne vanno in un paio d’ore.
Materiali:
- Iodio anidro
- TCCA
- HCl <20%
- H3PO4 concentrato o H2SO4 concentrato
- Potassio cloruro
- Vetreria pulita e asciutta
Parte 1 : Tricloruro di iodio (ICl3)
Procedimento:
Per prima cosa asciugare in stufa tutta la vetreria utilizzata in questa esperienza per evitare l’idrolisi dell’ICl che si forma durante la clorurazione. Montare ora l’apparecchio per la clorurazione come mostrato nell’immagine sottostante:
Il cloro viene prodotto per azione dell’acido cloridrico sul TCCA e viene privato dell’umidità e delle particelle sospese facendolo gorgogliare in acido solforico concentrato. Una volta essiccato il cloro entra nella beuta codata e va a reagire con i grani di iodio posti sul fondo di essa formando prima ICl che per ulteriore clorurazione forma ICl3. N.B.: la beuta codata deve essere tappata, ma il tappo non deve chiuderla completamente poiché parte del cloro deve uscire dal recipiente per evitare sovrapressioni.
Pesare 5g di iodio e porli nella beuta codata la quale deve essere preferibilmente fredda per evitare la sublimazione dell’alogeno. Introdurre ora l’acido cloridrico nella beuta con il TCCA e tappare velocemente per evitare fughe di cloro. La reazione procederà spedita e il cloro, dopo un paio di minuti comincerà ad arrivare a contatto con lo iodio. Subito si noterà che dai cristalli di iodio comincerà a formarsi un liquido bruno fumante (tipo Br2), si tratta di ICl, presto i fumi si condenseranno lungo le pareti della beuta formando cristalli giallo-arancioni di ICl3. Lasciar passare la corrente di cloro per circa 2 ore, interrompere solo quando il liquido bruno sul fondo della beuta ha lasciato il posto a dei cristalli aranciati. Con l’aiuto di una spatolina grattare il più possibile le pareti e il fondo della beuta per recuperare il tricloruro. Effettuare velocemente e all’esterno l’operazione poiché ICl3 tende a sublimare molto facilmente (si sente una forte puzza). Terminato il sommario recupero porre il prodotto in una fialetta di vetro da saldare subito alla fiamma. Il prodotto si presenta come piccoli cristalli di colore arancio carico, molto belli.
La resa non è calcolabile poichè una buona parte del prodotto rimane attaccata alle pareti della beuta e un'altra parte sublima via durante la reazione.
Reazioni:
I2 + Cl2-> 2ICl
ICl + Cl2-> ICl3
Parte 2: Tetracloroioduro di potassio (KICl4)
Preparare circa 10 ml di una soluzione al 20% circa di HCl, con questi lavare la beuta avendo cura di disciogliere tutte le incrostazioni di ICl3 che non sono venute via con la “grattatina” di prima. Recuperare la soluzione di lavaggio della beuta e porla in un piccolo becker avendo cura di comprire il recipiente con un parafilm, poiché si ha la fuga di un po’ di cloro (che non deve fuggire). Aggiungere ora due o tre spatolate (purtroppo non posso essere più preciso nelle quantità poiché non si può avere una certezza della quantità e della purezze dell’ICl3 rimasto), scaldare leggermente la soluzione acida, ATTENZIONE si ha lo sviluppo di vapori di cloro e acido cloridrico!, e aggiungere il KCl.
Lasciar raffreddare una notte, chiudendo sempre con il parafilm il becker e si formeranno dei cristalli simili a questi:
Filtrare velocemente su bukner e lasciar asciugare i cristalli per alcuni minuti con la pompa accesa. Riporre subito i cristalli in un contenitore con chiusura ermetica (tappo in vetro o teflon a smeriglio) oppure saldati in una provetta (per questo devo attrezzarmi).
ICl + Cl2
-> ICl3Ultima premessa da fare è sulla tossicità di reagenti e prodotti: sia cloro sia iodio che tricloruro di iodio sono tossici per l’uomo e iodio e ICl3 sono molto volatili e sublimano anche a temperatura ambiente, quindi bisogna operare tassativamente all’aperto e chiudere in una fialetta di vetro il prodotto appena terminata la sintesi onde evitare fughe tossiche. Ultima cosa sia I2 che ICl3 sono corrosivi anche per la pelle umana e su di essa lasciano orrende chiazze marroni che se ne vanno in un paio d’ore.
Materiali:
- Iodio anidro
- TCCA
- HCl <20%
- H3PO4 concentrato o H2SO4 concentrato
- Potassio cloruro
- Vetreria pulita e asciutta
Parte 1 : Tricloruro di iodio (ICl3)
Procedimento:
Per prima cosa asciugare in stufa tutta la vetreria utilizzata in questa esperienza per evitare l’idrolisi dell’ICl che si forma durante la clorurazione. Montare ora l’apparecchio per la clorurazione come mostrato nell’immagine sottostante:
Il cloro viene prodotto per azione dell’acido cloridrico sul TCCA e viene privato dell’umidità e delle particelle sospese facendolo gorgogliare in acido solforico concentrato. Una volta essiccato il cloro entra nella beuta codata e va a reagire con i grani di iodio posti sul fondo di essa formando prima ICl che per ulteriore clorurazione forma ICl3. N.B.: la beuta codata deve essere tappata, ma il tappo non deve chiuderla completamente poiché parte del cloro deve uscire dal recipiente per evitare sovrapressioni.
Pesare 5g di iodio e porli nella beuta codata la quale deve essere preferibilmente fredda per evitare la sublimazione dell’alogeno. Introdurre ora l’acido cloridrico nella beuta con il TCCA e tappare velocemente per evitare fughe di cloro. La reazione procederà spedita e il cloro, dopo un paio di minuti comincerà ad arrivare a contatto con lo iodio. Subito si noterà che dai cristalli di iodio comincerà a formarsi un liquido bruno fumante (tipo Br2), si tratta di ICl, presto i fumi si condenseranno lungo le pareti della beuta formando cristalli giallo-arancioni di ICl3. Lasciar passare la corrente di cloro per circa 2 ore, interrompere solo quando il liquido bruno sul fondo della beuta ha lasciato il posto a dei cristalli aranciati. Con l’aiuto di una spatolina grattare il più possibile le pareti e il fondo della beuta per recuperare il tricloruro. Effettuare velocemente e all’esterno l’operazione poiché ICl3 tende a sublimare molto facilmente (si sente una forte puzza). Terminato il sommario recupero porre il prodotto in una fialetta di vetro da saldare subito alla fiamma. Il prodotto si presenta come piccoli cristalli di colore arancio carico, molto belli.
La resa non è calcolabile poichè una buona parte del prodotto rimane attaccata alle pareti della beuta e un'altra parte sublima via durante la reazione.
Reazioni:
I2 + Cl2
-> 2IClICl + Cl2
-> ICl3Parte 2: Tetracloroioduro di potassio (KICl4)
Preparare circa 10 ml di una soluzione al 20% circa di HCl, con questi lavare la beuta avendo cura di disciogliere tutte le incrostazioni di ICl3 che non sono venute via con la “grattatina” di prima. Recuperare la soluzione di lavaggio della beuta e porla in un piccolo becker avendo cura di comprire il recipiente con un parafilm, poiché si ha la fuga di un po’ di cloro (che non deve fuggire). Aggiungere ora due o tre spatolate (purtroppo non posso essere più preciso nelle quantità poiché non si può avere una certezza della quantità e della purezze dell’ICl3 rimasto), scaldare leggermente la soluzione acida, ATTENZIONE si ha lo sviluppo di vapori di cloro e acido cloridrico!, e aggiungere il KCl.
Lasciar raffreddare una notte, chiudendo sempre con il parafilm il becker e si formeranno dei cristalli simili a questi:
Filtrare velocemente su bukner e lasciar asciugare i cristalli per alcuni minuti con la pompa accesa. Riporre subito i cristalli in un contenitore con chiusura ermetica (tappo in vetro o teflon a smeriglio) oppure saldati in una provetta (per questo devo attrezzarmi).
"Fatti non foste a viver come bruti, ma per seguir virtute e canoscenza." Divina Commedia, canto XXVI Inf.
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