Separazione qualitativa ioni Ni2+ e Co2+

[LuiCap]

Mi dispiace, ma non ho foto da postare!!!
Però il procedimento è sicuro e testato.

      

[Mario]

Nessun problema, le foto le posto io dal momento che ho provato a replicare l'esperienza.

Cominciamo con il vedere i due cationi in soluzione. Il colore è sul grigiastro, un misto tra il verde e il rosa. Fin qui bene.

   

Poi aggiungiamo il KSCN e vediamo apparire una colorazione violacea

   

Qui non mi trovo per niente d'accordo con il testo, che attribuisce il fenomeno alla formazione del complesso Co(CNS)4--.
In realtà si forma un altro complesso secondo la seguente reazione:
Co++ + SCN- Co(SCN)+
nota: per brevità ho tralasciato le molecole d'acqua
E' questo complesso, di colore rosato, il responsabile del cambiamento di colore. Il complesso tetratiocianico è di colore blu, come correttamente scritto più avanti.

Proseguiamo e arriviamo all'aggiunta del chetone. Il testo dice che è immiscibile con l'acqua e questo è chiaramente un grossolano errore. Basta andare su Wiki per scoprire che è vero il contrario.

Quello che invece accade realmente è molto interessante. Una parte del metiletilchetone passa nella fase acquosa e una parte rimane come fase organica. Nella fase acquosa la sua presenza sopprime la dissociazione del complesso permettendo l'esistenza del Co(SCN)4-- di colore blù. C'è pero un inconveniente, ovvero il coefficiente di ripartizione tra le due fasi diventa non molto favorevole e sono richieste più di un'estrazione per vedere il colore verde del catione Ni++ nello strato inferiore. Proprio quello che ho riscontrato in pratica. Le seguenti immagini valgono come dimostrazione:

   

Con il proseguo delle estrazioni il colore del complesso blù si affievolisce mentre inizia ad apparire il colore verde del nichel. Ci vogliono almeno tre estrazioni per apprezzare la cosa.

saluti
Mario

[quimico]

La pratica è sempre la via unica e valida per capire se la teoria è confermata.
E di stronzate su certi libri ce ne sono a iosa. Purtroppo.
Ovviamente la colpa è di chi scrive tali libri.
Io prima di pubblicare ho dovuto aspettare un anno, di modo che altri potessero replicare le mie sintesi e validarle.
Grazie a Mario e a Luisa. Come sempre.

[LuiCap]

Non ho foto da postare perché ho fatto questa esperienza nell'anno scolastico 2003-2004, come si può ben vedere nel testo che ho allegato.
Ricordavo che fosse venuta esattamente come l'ho descritta, ma evidentemente ricordo male

Quanto all'immiscibile in acqua per il metiletilchetone è forse troppo categorico, diciamo è poco solubile in acqua (circa il 30% di solubilità); difficilmente mi affido a Wiki quando ne posso fare a meno:

   

Quanto alla spiegazione non è farina del mio sacco: come si può ben vedere nel testo che ho allegato, il procedimento è stato preso da:
H.W. Roesky, K. Möckel
Il luna park della chimica
Zanichelli

      

[Mario]

Grazie Luisa dell'originale.
Forse un bel libro divulgativo, ma  dai contenuti che talvolta non reggono la prova pratica.
Buono per un'adolescente, ma poi  si diventa grandi.....


saluti
Mario

[Mario]

Per ottenere una separazione Ni++/Co++ propongo di utilizzare le resine a scambio ionico.
Da quanto si vede sul forum questi materiali sono scarsamente utilizzai, quindi l'occasione è doppiamente buona per occuparci di loro.

Come resina scambiatrice ho pensato di impiegare un'anionica forte a matrice stirene-divinilbenzene contenente gruppi ammonici quaternari terminali tipo  --- N(CH3)3-Cl

   

Si parte da una soluzione acquosa contenente 0,06 g di Co++ e 0,25 g di Ni++ sciolti in 25 ml di acqua.
Poi si addiziona HCl 37% fino ad avere una soluzione 9 M di HCl. Il colore diventa azzurro per la formazione di complessi tetracloro Co(II):
[Co(H2O)6]2+ + 4Cl- ⇌ [CoCl4]2- + 6H2O
Nota: a tale acidità (9M) esistono in soluzione anche complessi tipo CoCl3- in ragione di circa il 20%. Tuttavia la sottrazione del complesso tetracloro da parte delle resine sposta progressivamente l'equilibrio e alla fine è come se fosse presente solo quest'ultimo.
Il nichel, nelle stesse condizioni, non dà origine a d analoghi composti.

Si aggiunge la resina fortemente anionica e si lascia reagire per circa 15 minuti agitando di tanto in tanto.
Si osserva un cambiamento di colore dei granuli della resina, che diventa azzurra-verde. Contemporaneamente la soluzione asume il colore verde tipico dei sali di nichel.
Per recuperare il Co++ basta trattare le resine (lavate con poco HCl 9M per eliminare ogni traccia di Ni++) con HCl 3M.
Il cobalto ripassa nella fase acquosa conferendo il tipico colore rosato.

I vari passaggi sono riassunti nella seguente foto:

   

Aggiungo infine una foto che documenta meglio il colore delle resine contenenti ill complesso del cobalto dopo il lavaggio con HCl 9M:

   

saluti
Mario

[quimico]

Ottima idea. Adoro quando ci delizia con queste cose Grazie!