Con "perla al sal di fosforo" si fa riferimento all'uso di ortofosfato acido di sodio e ammonio tetraidrato, ovvero NH4NaHPO4 · 4H2O, allo scopo di creare una perla vetrosa con la quale riconoscere specie anioniche (alogenuri) o cationiche.
Vediamo il caso più interessante, ovvero il riconoscimento degli alogenuri.
Saggio di riconoscimento di alogenuri
Il saggio si effettua praticando un occhiello su un filo di platino. Il filo dovrà essere immerso in HCl conc. per rimuovere le impurezze e incrostazioni eventualmente rimaste sul filo per utilizzi precedenti. L'acido cloridrico trasforma le impurezze in cloruri volatili che vengono volatilizzati in fiamma. Si continua ad effettuare lavaggi fintanto che in fiamma non si ottiene più un emissione colorata. A questo punto dobbiamo creare la nostra perla vetrosa. Per fare questa operazione carichiamo un po di NH4NaHPO4 · 4H2O all'altezza dell'occhiello del nostro filo. Per riscaldamento in fiamma ossidante (maggiore potere calorico) :
NH4NaHPO4 · 4H2O NH3↑ + NaPO3 + 5H2O↑
Il monoidrogeno fosfato perde l'acqua di cristallizzazione e ammoniaca, e fonde a dare una masserella vetrosa limpida e incolore (se sul filo non erano presenti impurezze), costituita da metafosfato di sodio (NaPO3). Per ricercare gli alogenuri (Cl-,Br-,I-) si carica poi la nostra perla con ossido rameico, CuO (andrebbe bene anche un altro sale rameico)
In pratica, si porta la nostra perla a fusione alla fiamma di bunsen e con essa si tocca l'ossido rameico, per poi portare nuovamente in fiamma. La reazione che a questo punto avviene è:
NaPO3 + CuO CuNaPO4
La nostra perla è quindi pronta per essere usata al fine di riconoscere gli alogenuri. Ancora una volta riscaldiamo ad incandescenza la nostra perla e poi la poniamo a contatto con la nostra miscela incognita. Poniamo la perla nuovamente in fiamma e osserviamo le emissioni colorate date dalla formazione di alogenuri volatili. Facciamo finta di aver caricato la perla con del comune sale da cucina, cloruro di sodio:
CuNaPO4 + 2NaCl Na3PO4 + CuCl2↑
Gli alogenuri di rame sono molto volatili e in fiamma danno emissioni colorate caratteristiche.
- Cloruri → colorazione blu intorno alla perla
- Bromuri → colorazione blu intorno alla perla e verde sulla parte superiore della fiamma
- Ioduri → colorazione verde sull'intera fiamma
Resoconto delle reazioni
- Carichiamo l'occhiello del filo con NH4NaHPO4 · 4H2O. Portando in fiamma si perde ammoniaca e acqua di cristallizzazione. Otteniamo una perla vetrosa:
NH4NaHPO4 · 4H2O NH3↑ + NaPO3 + 5H2O↑
- Portiamo a fusione la perla e con essa tocchiamo polvere di CuO. Otteniamo un ortofosfato doppio di sodio e rame:
NaPO3 + CuO CuNaPO4
- Fondiamo nuovamente la perla così ottenuta e con essa tocchiamo la nostra sostanza incognita. Per una reazione di doppio scambio otteniamo l'alogenuro rameico, molto volatile, che impartisce alla fiamma colorazione caratteristica:
CuNaPO4 + 2NaX Na3PO4 + CuX2↑
