Una meravigliosa pioggia di cristalli “dorati”!
I cristalli esagonali di PbI2
Una reazione di doppio scambio viene utilizzata per ottenere la formazione di un precipitato
spettacolare
Materiali: 0,4 g di Pb(NO3)2, 0,4 g di KI, alcune gocce di HCl 1M, 200 mL di acqua distillata, due
becher da 250 mL, una bacchetta di vetro per agitare, una beuta da 250 mL, un contagocce, un grande
becher da 1 L e una piastra riscaldante
Procedimento
1) Sciogliere ciascun solido in 100 mL di acqua distillata. Lo ioduro di potassio è in eccesso per
massimizzare le possibilità di precipitazione degli ioni piombo. L'aggiunta di alcune gocce di
HCl 1M è utile per evitare la formazione di carbonato di piombo che darebbe opacità e
rovinerebbe l'effetto strepitoso della “pioggia dorata”.
2) Aggiungere goccia a goccia la soluzione di KI in quella di Pb(NO3)2, illuminando con una
lampada il sistema (che deve essere in un luogo oscurato o comunque poco luminoso) oppure,
meglio, mettere la beuta dove si forma il precipitato di PbI2 (s) sulla lavagna luminosa.
3) Versare lentamente tutta la soluzione di KI nella beuta contenente il Pb(NO3)2 (aq) e osservare
la precipitazione
4) Mettere la beuta con precipitato di PbI2 nel bagnomaria costituito dal becher da 1 L con acqua
calda a circa 70 °C e farlo sciogliere (Se necessario aggiungere ancora un po’ di acqua calda)
5) Far raffreddare lentamente il sistema e osservare la precipitazione lenta, a pioggia, dei cristalli
meravigliosi esagonali di PbI2. Per rendere ancora più spettacolare la precipitazione illuminare
il sistema con una lampada.
Ecco l’apparecchiatura che abbiamo utilizzato. È costituita
da una beuta posizionata sopra una lampada per illuminare il
sistema.
Nella beuta è presente la soluzione di Pb(NO3)2 e alcune
gocce di HCl.
Basta aggiungere qualche goccia della soluzione di KI per
vedere la formazione di un precipitato di colore giallo intenso
La reazione di doppio scambio che avviene è la seguente:
a) In forma molecolare:
Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) → PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq)
b) In forma ionica:
Pb 2 + + 2 I -
PbI2 (s)
Ksp = [Pb 2 +] . [I -]2 = 7,9 . 10 - 9
In questa foto si vede la formazione del precipitato giallo di PbI2
La precipitazione del sale è completa.
La solubilità di questo sale è notevolmente influenzata dalla temperatura (0,00756 g/100 g H2O
a 20 °C contro 0,41 g/100 g H2O a 100 °C) così è possibile sciogliere tutto il precipitato che si è
formato scaldando il sistema a 70 °C.
Si riscalda la miscela eterogenea utilizzando
un bagnomaria e mescolando ogni tanto.
Dopo qualche minuto lo ioduro di piombo precipitato diminuisce fino a scomparire del tutto
A questo punto si toglie la beuta dal bagnomaria e si inizia un lento raffreddamento; in questo
modo si forma una soluzione soprassatura e dopo qualche minuto inizia la precipitazione di
meravigliosi cristalli esagonali di PbI2, una vera e propria pioggia di minuscoli aghetti d’oro !
La presenza nella soluzione dell’altro sale prodotto nella reazione di
doppio scambio, KNO3 (aq), non interferisce perché gli ioni K + e NO3 –
sono ioni spettatori vista la maggior solubilità del nitrato di potassio alle
temperature considerate.
Vista dei cristalli di PbI2 dall’alto
L’esperimento è stata eseguito nel mese di maggio 2016 nel Laboratorio di Chimica 1 dell’ITIS
Majorana di Grugliasco dagli allievi del “Portale di Chimica” con l’assistenza dei docenti Antonella
Martini, Marco Falasca e dell’assistente di laboratorio Grazia Rizzo.
