Sintesi del solfato di zinco

"A me, il primo giorno, toccò in sorte la preparazione del solfato di zinco: non doveva essere troppo difficile, si trattava di fare un elementare calcolo stechiometrico, e di attaccare lo zinco in granuli con acido solforico previamente diluito; concentrare, cristallizzare, asciugare alla pompa, lavare e ricristallizzare. Zinco, zinc, Zinck: ci si fanno i mastelli per la biancheria, non è un elemento che dica molto all’immaginazione, è grigio e i suoi sali sono incolori, non è tossico, non dà reazioni cromatiche vistose, insomma, è un metallo noioso. È noto all’umanità da due o tre secoli, non è dunque un veterano carico di gloria come il rame, e neppure uno di quegli elementini freschi freschi che portano ancora addosso il clamore della loro scoperta." (Primo Levi, Il sistema periodico)

Durata:

15' per iniziare la reazione, 1-2 giorni per completare la reazione, 15' filtrazione, alcuni giorni per l'essicazione.

Scopo:

Eseguire la sintesi del solfato di zinco.

Teoria:

Il solfato di zinco si può preparare ossidando lo zinco metallico con acido solforico, secondo la reazione:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

Dalla reazione si sviluppa idrogeno gassoso.
Se la reazione viene fatta avvenire partendo da granuli di zinco puro, è molto lenta: per aumentarne la velocità è possibile aggiungere solfato rameico come catalizzatore.

Materiale:

• Zinco in granuli
• Acido solforico, soluzione 1 M
• Solfato rameico, soluzione 0,5 M
• Carta da filtro

Strumenti:

• Pipetta tarata da 5 mL con propipetta
• Pipetta Pasteur
• Provette e portaprovette
• Imbuto e sostegno
• Cristallizzatore
• Vetrino da orologio
• Pinzette
• Bilancia tecnica

Procedimento:

1. Prelevare 5 mL di acido solforico con la pipetta tarata e versarli in due provette.
2. Nella seconda provetta aggiungere una o due gocce di soluzione di solfato rameico con la pipetta Pasteur.
3. Pesare almeno 0,5 g di granuli di zinco su un vetrino da orologio, e con la pinzetta depositarli in ciascuna provetta.
4. Lasciar reagire fino a che non si esaurisce la produzione di gas (possono essere necessari alcuni giorni).
5. Filtrare e raccogliere il filtrato in un cristallizzatore.
6. Lasciare evaporare completamente la soluzione

Risultato:

Dopo l'aggiunta dei granuli di zinco, dovrebbe svilupparsi un'effervescenza, molto più intensa nella provetta che contiene anche il solfato rameico. L'effervescenza dovrebbe proseguire per alcuni giorni, mentre i granuli di zinco dovrebbero scurirsi, ridursi di dimensioni e frammentarsi.

Una volta evaporata la soluzione, dovrebbe cristallizzare il solfato di zinco in sottili cristalli aciculari trasparenti.

Consigli di sicurezza:

L'acido solforico e la soluzione di solfato rameico sono irritanti: maneggiare con guanti e occhiali.

Il solfato di zinco prodotto provoca gravi lesioni oculari: maneggiarlo con guanti e occhiali. Inoltre è tossico per l'ambiente acquatico, non va eliminato versandolo nel lavandino, al contrario si può conservare e utilizzare come reagente.

Commenti:

Lo zinco deve essere molto puro, altrimenti la reazione inizia rapidamente in entrambe le provette e non si nota l'effetto del catalizzatore.