2011-03-31, 13:37 (Questo messaggio è stato modificato l'ultima volta il: 2011-03-31, 13:40 da ale93.) L'ossido di zinco, di formula ZnO si presenta come un solido incolore, dall'interessante effetto termocromico, ovvero quando scaldato a elevate temperature, cambia di colore diventando giallo, mentre quando viene raffreddato torna nuovamente bianco.
ATTENZIONE:
L'acido cloridrico è fortemente corrosivo per la pelle e per gran parte delle superfici, inoltre evapora molto rapidamente a temperatura ambiente, quindi è opportuno lavorare sotto cappa o all'aperto.
Durante la reazione tra HCl e Zn si genera una grande quantità di idrogeno e vapori acidi, lavorare come detto prima lontano da fiamme e scintille.
Inoltre l'ossido di zinco è molto leggero e quando è caldo, tende a disperdersi nell'aria con una facilità estrema, lavorare sotto cappa o all'aria a aperta, in quanto l'inalazione di quantità abbastanza alte può determinare la febbre da fumi metallici, condizione non grave, ma che sarebbe meglio evitare.
REAGENTI E ATTREZZATURA NECESSARI:
-Beuta da almeno 500ml
-Apparecchiatura per filtrazione sotto vuoto
-Crogiolino o pentolino in acciaio inox
-Carbonato di sodio :irritante:
-Acido cloridrico :tossico::corrosivo:
-Zinco in lamine
PROCEDIMENTO:
In una beuta da 500ml si introducono 65ml di acido cloridrico 30% (oppure 200ml di HCl al 10%, sempre in leggero eccesso) e 18,78g di zinco in lamine, tagliato in pezzi piccoli.
La reazione è:
Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
Parte subito una reazione fortemente violenta ed esotermica.
Quando lo zinco è quasi tutto disciolto la reazione tende a rallentarsi, quindi è necessario scaldare la soluzione per accellerarla.
Quando lo zinco si è sciolto tutto, si filtra la soluzione per gravità e si aggiungono 300ml di acqua.
A questo punto occorre separare lo zinco per precipitazione del carbonato secondo la reazione:
ZnCl2 + Na2CO3 ZnCO3 + 2NaCl
A tale scopo si sciolgono in 150ml di acqua calda 35g di carbonato di sodio (in eccesso per eliminare eventuale HCl rimasto) e si aggiungono alla soluzione di cloruro di zinco.
Immediatamente precipita il carbonato di zinco come massa bianca, che va filtrato su buchner, lavato con acqua e lasciato essiccare all'aria per qualche giorno.
Si ottengono così 32,63g di carbonato di zinco, che va polverizzato per la fase successiva.
Si mette il carbonato di zinco ottenuto in un pentolino in acciaio inox e si scalda a circa 1000°C con bruciatore al butano per 15min.
Dapprima il solido si ritrae e inizia a schiumeggiare per via dell'anidride carbonica rilasciata.
Dopo alcuni minuti, la massa diventa gialla (termocromismo dell'ossido di zinco) e si raccoglie in polvere talmente fine da sembrare liquido.
ZnCO3 ZnO + CO2
Terminata la trasformazione in ossido (tutta la massa deve essere giallo pallido) si raffredda il crogiolo con un getto d'acqua fredda (ATTENZIONE agli schizzi!!!) e si raccogli l'ossido di zinco formatosi, che diventa bianco per raffreddamento.
Si presenta come una polvere finissima bianca, molto leggera, che può essere usata per produrre altri sali di Zn.
La resa è stata di 16,85g, corrispondente al 79,8% della teorica basata sul carbonato ottenuto.
Purtroppo un po' è caduto mentre lo pesavo, quindi la resa è stata abbastanza bassa (
), ma mi accontento lo stesso.
A sinistra il carbonato di zinco, a destra l'ossido di zinco finale.
ATTENZIONE:
L'acido cloridrico è fortemente corrosivo per la pelle e per gran parte delle superfici, inoltre evapora molto rapidamente a temperatura ambiente, quindi è opportuno lavorare sotto cappa o all'aperto.
Durante la reazione tra HCl e Zn si genera una grande quantità di idrogeno e vapori acidi, lavorare come detto prima lontano da fiamme e scintille.
Inoltre l'ossido di zinco è molto leggero e quando è caldo, tende a disperdersi nell'aria con una facilità estrema, lavorare sotto cappa o all'aria a aperta, in quanto l'inalazione di quantità abbastanza alte può determinare la febbre da fumi metallici, condizione non grave, ma che sarebbe meglio evitare.
REAGENTI E ATTREZZATURA NECESSARI:
-Beuta da almeno 500ml
-Apparecchiatura per filtrazione sotto vuoto
-Crogiolino o pentolino in acciaio inox
-Carbonato di sodio :irritante:
-Acido cloridrico :tossico::corrosivo:
-Zinco in lamine
PROCEDIMENTO:
In una beuta da 500ml si introducono 65ml di acido cloridrico 30% (oppure 200ml di HCl al 10%, sempre in leggero eccesso) e 18,78g di zinco in lamine, tagliato in pezzi piccoli.
La reazione è:
Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2Parte subito una reazione fortemente violenta ed esotermica.
Quando lo zinco è quasi tutto disciolto la reazione tende a rallentarsi, quindi è necessario scaldare la soluzione per accellerarla.
Quando lo zinco si è sciolto tutto, si filtra la soluzione per gravità e si aggiungono 300ml di acqua.
A questo punto occorre separare lo zinco per precipitazione del carbonato secondo la reazione:
ZnCl2 + Na2CO3
ZnCO3 + 2NaClA tale scopo si sciolgono in 150ml di acqua calda 35g di carbonato di sodio (in eccesso per eliminare eventuale HCl rimasto) e si aggiungono alla soluzione di cloruro di zinco.
Immediatamente precipita il carbonato di zinco come massa bianca, che va filtrato su buchner, lavato con acqua e lasciato essiccare all'aria per qualche giorno.
Si ottengono così 32,63g di carbonato di zinco, che va polverizzato per la fase successiva.
Si mette il carbonato di zinco ottenuto in un pentolino in acciaio inox e si scalda a circa 1000°C con bruciatore al butano per 15min.
Dapprima il solido si ritrae e inizia a schiumeggiare per via dell'anidride carbonica rilasciata.
Dopo alcuni minuti, la massa diventa gialla (termocromismo dell'ossido di zinco) e si raccoglie in polvere talmente fine da sembrare liquido.
ZnCO3
ZnO + CO2Terminata la trasformazione in ossido (tutta la massa deve essere giallo pallido) si raffredda il crogiolo con un getto d'acqua fredda (ATTENZIONE agli schizzi!!!) e si raccogli l'ossido di zinco formatosi, che diventa bianco per raffreddamento.
Si presenta come una polvere finissima bianca, molto leggera, che può essere usata per produrre altri sali di Zn.
La resa è stata di 16,85g, corrispondente al 79,8% della teorica basata sul carbonato ottenuto.
Purtroppo un po' è caduto mentre lo pesavo, quindi la resa è stata abbastanza bassa (
), ma mi accontento lo stesso.A sinistra il carbonato di zinco, a destra l'ossido di zinco finale.
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