Leela1θ ha chiesto in Matematica e scienzeChimica · 9 anni fa

ricerca alluminio..analisi qualitativa?

perchè l'alluminio in una soluzione con NH4OH/NH4Cl e H2S tende a formare Al(OH)3 e non Al2S3?

2 risposte

Classificazione
  • 9 anni fa
    Risposta preferita

    Lancenigo di Villorba (TV), Italy

    ===> QUESITO

    Si dica perché una sol. acquosa di NH4OH/NH4Cl (tampone ammoniacale) non consente la precipitazione di Alluminio(III) Solfuro benché si aggiunga Acido Solfidrico o suoi sali.

    ===> RISPOSTA

    ---> TAMPONE AMMONIACALE

    Una soluzione acquosa di 'NH4OH/NH4Cl' é definita Tampone Ammoniacale poiché comprende una Base Debole ('NH4OH', dicitura alternativa per 'NH3', Ammoniaca) ed un suo Sale ('NH4Cl', Ammonio Cloruro). Questi due basilari ingredienti vi prendono pare tramite concentrazioni che non si conviene troppo distinte cosicché é plausibile affermare che il rapporto di concentrazioni '|NH4OH| / |NH4Cl|' sia delimitato tra 0.1 e 10

    0.1 < |NH4OH| / |NH4Cl| < 10

    rapporto il quale compare anche nell'Equazione Logaritmica di Henderson-Hasselbach

    pKb = pOH + LOG(|NH4OH| / |NH4Cl|)

    pKb = 0 - LOG(Kb) = 0 - LOG(1.8*10^-5) = 4.7

    e tramite manipolazioni volte ad esplicitare il pH

    pH = 14 - pOH = 14 + LOG(|NH4OH| / |NH4Cl|) - pKb

    pH = 14 - 4.7 + LOG(|NH4OH| / |NH4Cl|) = 9.3 + LOG(|NH4OH| / |NH4Cl|)

    si offre una stima preliminare del pH del Tampone Ammoniacale

    8.3 < pH < 10.3

    ---> EQUILIBRIO D'IDROLISI DI 'Al+++'

    Il lettore attende la forrmazione di 'Al2S3' e quindi dosa nella soluzione l'Alluminio Cloruro (AlCl3), un sale solubile in acqua che però é incompatibile con le soluzioni basiche laddove precipita il relativo idrossido

    AlCl3(aq) + 3 OH-(aq) <---> Al(OH)3(s) + 3 Cl-(aq)

    Si richiama allora la relazione d'equilibrio chimico che governa il fenomeno di precipitazione

    Ksp = 1.0*10^-33 = |Al+++| * |OH-|^3

    pKsp = 33 = pAl + 3 pOH

    la quale si riarrangia onde avere una stima della concentrazione di 'Al+++' che residua nella soluzione al termine della precipitazione : si é detto che la soluzione é un Tampone Ammoniacale quindi la concentrazione |OH| sarà plausibilmente compresa tra

    3.7 < pOH < 5.7

    ed allora la concentrazione residua |Al+++| non potrà fluttuare tra

    15.9 < pAl < 21.9

    con il che é evidente quanto esigua sia la rimanenza di 'Al+++'

    |Al+++| < 1.0*10-16 M

    ---> EQUILIBRIO DI PRECIPITAZIONE

    Ora, rimane da discutere se 'H2S' possa precipitare 'Al2S3' nella soluzione presentata sopra. Di nuovo, si considera gli Equilibri di Dissociazione di 'H2S'

    H2S(aq) <---> H+(aq) + HS-(aq)

    Ka1 = 1.0*10^-7 = |H+| * |HS-| / |H2S|

    HS-(aq) <---> H+(aq) + S--(aq)

    Ka2 = 1.0*10^-13 = |H+| * |S--| / |HS-|

    che possono essere conglobate nella scrittura

    Ka1 * Ka2 = |H+|^2 * |S--| / |H2S|

    Ricordando che il Tampone Ammoniacale ha consentito una stima del pH "8.3 < pH < 10.3", non ci sono difficoltà a ricavare una stima anche per il rapporto di concentrazioni "|S--| / |H2S|"

    LOG(|S--| / |H2S|) = LOG(Ka1 * Ka2) - 2 * LOG(|H+|) = LOG(1.0*10^-20) + 2 * pH

    36.6 < LOG(|S--| / |H2S|) < 40.6

    ---> CONCLUSIONI

    I calcoli sopra esposti hanno solo carattere orientativo ma gli indici ricavato sono tanto importanti da rimarcare che (in un Tampone Ammoniacale) la concentrazione 'Al+++' é molto bassa ed ad un livello simile si colloca l'anione 'S--'. Tali condizioni non consentono la precipitazione di 'Al2S3', ma più in generale il lettore deve evincere che 'Al2S3' é una specie che non può precipitare in soluzione acquosa giacché si può dimostrare che 'Al2S3' subisce effettivamente l'idrolisi

    Al2S3(s) + 6 H2O(aq) ---> 2 Al(OH)3(s) + 6 H2S(aq)

    I hope this helps you.

  • Mars79
    Lv 7
    9 anni fa

    Credo sia una questione di pH.

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