Apparecchio di Kipp: funzionamento, usi

Il Chimico olandese Petrus Jacobus Kipp nel 1845 inventò l’apparecchio che prende il suo nome. Esso era usato infatti per la produzione di H2S necessario per far precipitate i cationi del secondo gruppo analitico quali solfuri.

L’apparecchio di Kipp, tuttavia, ancora oggi uno strumento idoneo per ottenere in laboratorio alcuni gas quali H2 e H2S e più in generale un gas che si può ottenere dalla reazione di un solido con una soluzione acquosa di un acido.

Usi dell’apparecchio di Kipp

Ad esempio l’idrogeno gassoso può essere ottenuto dalla reazione di scambio semplice tra zinco e acido cloridrico:

Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

Il solfuro di idrogeno può essere ottenuto  dalla reazione tra solfuro di zinco e acido cloridrico o dalla reazione tra solfuro di ferro (II) e acido cloridrico:

ZnS(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2S (g)

FeS(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2S (g)

Il biossido di carbonio può essere ottenuto dalla reazione tra carbonato di calcio e acido cloridrico secondo la reazione:

CaCO3(s) + 2 HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

L’acetilene può essere ottenuta dalla reazione tra carburo di calcio e acqua secondo la reazione:

CaC2(s) + 2 H2O(l)  → Ca(OH)2(aq)  + C2H2(g)

Il cloro gassoso può essere ottenuto dalla reazione tra permanganato di potassio e acido cloridrico  o dalla reazione tra diossido di manganese e acido cloridrico:

2 KMnO4(s) + 16 HCl(aq) → 2 KCl(aq) + 2 MnCl2(aq) + 8 H2O(l) + 5 Cl2(g)

MnO2(s) + 4 HCl(aq) → MnCl2(aq) + 2 H2O(l) + Cl2(g)

L’apparecchio consta di tre settori che chiamiamo A, B e C.

apparecchio di Kipp
apparecchio di Kipp

Il settore A e il settore C, così come il settore B e il settore C sono in comunicazione tra loro. Nel settore B intermedio viene inserito il solido mentre nel settore A che si trova in alto viene inserita la soluzione acquosa che in genere è costituita da acido cloridrico in quantità tale da sommergere il solido.

Quando il rubinetto è chiuso, una volta che avviene la reazione, il gas che si sviluppa nella sfera B spinge la soluzione verso il basso facendola poi risalire nella sfera A.  Mancando il contatto tra i reagenti la reazione si arresta e il gas prodotto rimane nell’apparecchio fin quando non viene aperto il rubinetto da cui fluisce il gas con conseguente diminuzione della pressione cosicché l’acido ridiscende trovandosi nuovamente nella situazione di partenza. Fin quando non si esaurisce un reagente l’apparecchio consente di ottenere il gas desiderato costituendo un serbatoio dello stesso.

L’apparecchio di Kipp è realizzato in vetro anche se in versioni più moderne lo si trova anche  in polietilene.

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