Il 3° gruppo analitico viene chiamato gruppo degli idrossidi, perchè è costituito da cationi che precipitano come idrossidi in ambiente alcalino per ammoniaca. Più precisamente ci si attesta intorno a pH 9, per tamponamento con ammoniaca e cloruro di ammonio (NH3/NH4Cl).
NH3 + H2O NH4+ + OH-
NH4Cl NH4+ + Cl-
Questi sono gli equilibri in gioco. NH4Cl ha una triplice funzione:
1) Agendo come ione a comune nell'equilibrio di NH3 , riduce la concentrazione di ioni OH-, impedendo così la precipitazione di idrossidi indesiderati, come Mg(OH)2.
2)Sempre agendo come ione a comune, garantisce una maggiore disponibilità di NH3 , con cui specie come Zn,Co e Ni sono felicissimi di formare ammino complessi solubili, in cui coordinano 4 o 6 molecole di ammoniaca.
3)In qualità di elettrolità riduce la probabilità che si formino precipitati colloidali.
Gli idrossidi che possono precipitare al terzo gruppo sono:
Il manganese in realtà, viene ricercato al quarto gruppo e precipita solo parzialmente come idrossido.
Meccanismo di precipitazione degli idrossidi
Un po come abbiamo fatto al secondo gruppo per i solfuri, non può guastare riprendere in mano un po di teoria sulla precipitazione degli idrossidi.
Possiamo calcolare con esattezza quando inizieranno a precipitare i nostri idrossidi e quando saranno precipitati quantitativamente. Come sempre, prendiamo la concentrazione di 10-2 M come quota di inizio della precipitazione e 10-5 M come precipitazione quantitativa.
Prendiamo come esempio l'idrossido ferrico, Fe(OH)3 .
ponendo, come abbiamo detto
otteniamo che la concentrazione di necessaria a far precipitare l'idrossido ferrico è pari a:
ovviamente, abbiamo già ottenuto una relazione col pH:
Quindi, l'idrossido ferrico inizia la sua precipitazione a pH 3. Ecco perchè non ne abbiamo sentito parlare al primo e secondo gruppo (pH rispettivamente 0 e 2).
Possiamo anche calcolare a quale valore di pH la precipitazione sarà quantitativa. Per noi la precipitazione è quantitativa quando in soluzione è pari a 10-5 ovvero il nostro limite di rilevabilità.
da cui
La precipitazione è completa a pH 4. Gli altri idrossidi (alluminio e cromo), sono un pochino più solubili e precipitano a pH lievemente più alti. In ogni caso, questi tre ifrossidi precipitano tra pH 3 e 6, quindi tamponando la soluzione a pH 9 precipiteranno tutti quantitativamente.
