Ricerca dello stagno (II gruppo analitico)

Lo stagno viene ricercato al secondo gruppo analitico. Appartiene al sottogruppo delle solfoanidridi (o sottogruppo dell'arsenico). Insieme agli altri cationi del secondo gruppo, viene precipitato come solfuro. Il reattivo precipitante è Na2S.

solfuri di stagno

 

Successivamente, le solfoanidridi (e quindi i solfuri di stagno) vengono separate dai solfossidi per trattamento con solfuro (o polisolfuro di ammonio), (NH4)2S.

Sia lo stagno (II) che lo stagno (IV) vengono riportati in soluzione come tritiostannato. Lo stagno (II) viene quindi ossidato a stagno (IV):

SnS + (NH4)2S2 → 2NH4+ + SnS32-

SnS2 + (NH4)2S → 2NH4+ + SnS32-

Le solfoanidridi verranno riprecipitate poi per trattamento con acido acetico concentrato (o HCl 2N). Per quel che riguarda lo stagno, se è presente questa volta siamo sicuri di ottenere un precipitato giallo legno di solfuro stannico:

tritiostannato

Successivamente, i solfuri di stagno e antimonio vengono risolubilizzati per trattamento con acido cloridrico concentrato a caldo. Il trattamento viene eseguito in due tempi per evitare di risolubilizzare il solfuro di arsenico, che deve rimanere precipitato.

SnS2 + 4H+ + 6Cl-    SnCl62- + 2H2S↑

Lo stagno è adesso presente come clorocomplesso solubile in una soluzione fortemente acida per HCl concentrato. Su questa soluzione vengono effettuati i saggi specifici di riconoscimento dello stagno.

Riconoscimento dello stagno

La soluzione deve essere sicuramente esente dallo ione solfuro S2-. Quindi, preventivamente, si riscalda la provetta a bagno maria bollente, per favorire l'allontanamento di H2S. Anche in questo caso si esegue il controllo con una cartina imbevuta di acetato di piombo (CH3COO)2Pb. Se presente H2S (e quindi i solfuri in soluzione) , la cartina si annerisce per formazione di PbS.

Lo ione solfuro potrebbe intervenire in reazioni redox (ossidandosi a zolfo elementare) con le sostanze che si intendono analizzare, potenzialmente compromettendo l'esito dei saggi effettuati. Per questo motivo è richiesta l'eliminazione quantitativa.

Trattamento con limatura di ferro (e HgCl2)

La limatura di ferro ha una doppia utilità. Riduce l'antimonio (+3 o +5) ad antimonio metallico e riduce lo stagno (IV) a stagno (II). E' proprio di Sn2+ che ci serviamo per effettuare il saggio di riconoscimento specifico.

Sn+4 / Sn2+ = 0.15 V            E° Fe2+ / Fe° = -0.44V          E° Sb3+ / Sb = 0.16 V       E° Sb5+ / Sb3+ = 0.6 V

Il trattamento con la limatura, sbacchettando a caldo:

Sn4+ + Fe  Sn2+ + Fe2+

2Sb3+ + 3Fe  2Sb°↓ + 3Fe2+

Riduce tutto Sn4+ ad Sn2+. (Teoricamente, il ferro potrebbe ridurre lo stagno a stagno metallico, ma questo non succede perchè siamo in soluzione cloridrica concentrata e a caldo. Vanno considerati i potenziali di riduzione in ambiente acido).

L'antimonio, se presente, va a costituire un precipitato nero, che viene separato per centrifugazione. Molto velocemente si aggiunge cloruro mercurico, HgCl2 alla soluzione (lo stagno (II) è una specie molto delicata, che facilmente viene ossidata a stagno (IV) dall'ossigeno atmosferico)

Sn2+ + 2HgCl2  Sn4+ + Hg2Cl2 + 2Cl-

Sn2+ + Hg2Cl2  Sn4+ + 2Hg↓+ 2Cl-

La reazione, come si può vedere, è basata proprio sulle proprietà riducenti di Sn2+ . E' opportuno che il cloruro mercurico sia il reagente limitante, in difetto. Così, la riduzione prosegue fino a mercurio metallico, nero.

In ogni caso, se dovessimo ottenere solo un precipitato bianco, possiamo verificare se si tratti o meno di cloruro mercuroso. La reazione la conosciamo benissimo, perchè è la stessa che si effettua in tubicino. Isoliamo il precipitato e lo trattiamo con qualche goccia di NH, che induce la dimsutazione del mercurio in clorammide mercurica e mercurio elementare, nero.

Questo saggio, è basato, non a caso, sulla stessa chimica a cui abbiamo fatto ricorso nella ricerca di Hg2+ al secondo gruppo (solfossidi)

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