Formazione passo-passo e perché è necessaria un'ammoniaca in eccesso:
1. Reazione iniziale: Quando l'ammoniaca viene aggiunta per la prima volta a una soluzione di rame (II) (ad es. Cu²⁺ (aq)), un precipitato azzurro pallido di idrossido di rame (II), Cu (OH) ₂ (S). Ciò è dovuto alla reazione di ioni di rame con ioni idrossido prodotti dall'equilibrio di ammoniaca in acqua:
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Cu²⁺ (aq) + 2oh⁻ (aq) ⇌ cu (OH) ₂ (s)
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2. Formazione complessa: Man mano che viene aggiunta più ammoniaca, il precipitato si dissolve e appare una soluzione blu profonda. Questo perché l'ammoniaca agisce come un ligando, coordinandosi con lo ione di rame (II) per formare ioni complessi. La reazione iniziale è la formazione del complesso della diammina:
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Cu²⁺ (aq) + 2NH₃ (aq) ⇌ [Cu (NH₃) ₂] ²⁺ (aq)
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3. complesso di tetraamina: L'aggiunta di ancora più ammoniaca sposta ulteriormente l'equilibrio, portando alla formazione del complesso di tetraaminecopper (II):
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[Cu (NH₃) ₂] ²⁺ (aq) + 2NH₃ (aq) ⇌ [Cu (NH₃) ₄] ²⁺ (aq)
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Perché è necessario l'eccesso di ammoniaca:
* Solubilità: La formazione del complesso di tetraamina è favorita dall'effetto ione comune. L'ammoniaca in eccesso forza l'equilibrio verso la formazione del complesso di tetraamina rimuovendo gli ioni rame (II) liberi dalla soluzione, prevenendo ulteriori precipitazioni di Cu (OH) ₂.
* Stabilità: Il complesso di tetraamina è più stabile del complesso diamellino. L'ammoniaca in eccesso spinge l'equilibrio più a destra, favorendo la formazione del complesso di tetraamina.
* Colore blu intenso: L'intenso colore blu intenso è caratteristico del complesso tetraaminecopper (II). Senza sufficiente ammoniaca, la soluzione apparirà blu più pallida o persino verdastra a causa della presenza di altri ioni complessi.
In sintesi: L'ammoniaca in eccesso è necessaria per:
* Sciogliere il precipitato di idrossido di rame (II) iniziale
* Guidare l'equilibrio verso la formazione del complesso di tetraamina
* Raggiungi il caratteristico colore blu intenso del complesso tetraaminecopper (II).
