Ανόργανη Χημεία (Ε)

Χριστίνα Φούντζουλα

Περιγραφή

Σκοπός του μαθήματος είναι να δοθούν στους φοιτητές οι βασικές θεωρητικές και εργαστηριακές γνώσεις Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας, με σκοπό την κατανόηση και εμπέδωση της χρήσης της επιστημονικής μεθοδολογίας και στην απόκτηση πειραματικών και αναλυτικών δεξιοτήτων.

Λέξεις Κλειδιά: Ανόργανη και Αναλυτική Χημεία, ποιοτική και ποσοτική ανάλυση, χημεία διαλυμάτων, Ενόργανη Χημική Ανάλυση

Θεματικές Ενότητες

Κατά την πρώτη εργαστηριακή ενότητα, οι φοιτητές ξεναγούνται στο εργαστήριο Χημείας, ώστε να γνωρίσουν τα όργανα και τα εργαστηριακά σκεύη, που θα χρησιμοποιήσουν κατά τη διάρκεια του εξαμηνιαίου μαθήματος. Ενημερώνονται για τους κανόνες λειτουργίας του εργαστηρίου και τα λαμβανόμενα μέτρα ασφάλειας, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του εργαστηρίου. Γίνεται ο χωρισμός σε εργαστηριακές ομάδες εργασίας και παρουσιάζεται ο σωστός τρόπος λήψης πειραματικών μετρήσεων και η σωστή επεξεργασία και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • Αναγνωρίζει και να χρησιμοποιεί σωστά τα εργαστηριακά σκεύη.
  • Μετρά τον όγκο υγρών αντιδραστηρίων χρησιμοποιώντας όργανα μέτρησης όγκου όπως ο ογκομετρικός κύλινδρος, το αριθμημένο σιφώνιο, το σιφώνιο πληρώσεως, η ογκομετρική φιάλη και η προχοΐδα.
  • Χρησιμοποιεί το ζυγό για τη μέτρηση της μάζας στερεών και υγρών ουσιών.
  • Έχει ασκηθεί στη σήμανση των χημικών αντιδραστηρίων του εμπορίου σε σχέση με την αναφλεξιμότητα και την τοξικότητα.
  • Να έχει ασκηθεί στα μέτρα ασφαλείας και τις μεθόδους προστασίας κατά τη χρήση πυκνών οξέων και αερίων αντιδραστηρίων.

Λέξεις Κλειδιά

Χημικό εργαστήριο, μέτρα ασφαλείας, εργαστηριακά σκεύη, ογκομετρικός κύλινδρος, σιφώνιο, ογκομετρική φιάλη, προχοΐδα, εργαστηριακός ζυγός, τοξικότητα χημικών αντιδραστηρίων

Κατανόηση των εννοιών: διαλυτότητα, περιεκτικότητα, συγκέντρωση και τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης διαλύματος, νόμος αραίωσης, παρασκευή διαλυμάτων ορισμένης περιεκτικότητας και συγκέντρωσης, καθώς επίσης και παρασκευή διαλυμάτων συγκεκριμένης συγκέντρωσης από διαλύματα μεγαλύτερης συγκέντρωσης με αραίωση.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • Πραγματοποιεί ποσοτικούς υπολογισμούς με τα διαλύματα.
  • Παρασκευάζει διαλύματα ορισμένης συγκέντρωσης με διάλυση στερεού σε απιονισμένο νερό.
  • Παρασκευάζει διαλύματα ορισμένης συγκέντρωσης από πυκνό διάλυμα του εμπορίου.
  • Παρασκευάζει διαλύματα καθορισμένης συγκέντρωσης από διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης.
  • Οργανώνει, εκτελεί και αποτιμά τα δεδομένα απλών πειραματικών διαδικασιών, που σχετίζονται με τις βασικές αρχές της χημείας των διαλυμάτων.

Λέξεις Κλειδιά

Διάλυμα, διαλύτης, διαλυμένη ουσία, συγκέντρωση διαλύματος, περιεκτικότητα, αραίωση και  ανάμειξη διαλυμάτων, κανονικότητα, μοριακότητα

Η οξύτητα ή η αλκαλικότητα των υδατικών διαλυμάτων οφείλεται στην υψηλή συ- γκέντρωση ιόντων υδροξωνίου ή υδροξυλίου αντιστοίχως, σύμφωνα με τη θεωρία Brønsted-Lowry περί οξέων και βάσεων. Το pH αποτελεί μέτρο της οξύτητας ή αλκαλικότητας μιας χημικής ουσίας. Ο Δανός βιοχημικός S.P.L. Sørensen, που θεμελίωσε την έννοια του δυναμικού υδρογόνου (potential of Hydrogen ή pouvoir Hydrogene, pH), όρισε ότι το δυναμικό υδρογόνου ενός διαλύματος ισούται με τον αρνητικό δεκαδικό λογάριθμο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου (ή υδροξωνίου) στο διάλυμα. Οι βασικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να μετρηθεί το pH ενός διαλύματος είναι οι εξής: α) με τη χρήση δεικτών και β) Με τη χρήση πεχαμέτρου.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • έχει κατανοήσει την έννοια του pH διαλυμάτων και την εξάρτησή του από τη θερμοκρασία
  • έχει ασκηθεί στην αραίωση διαλυμάτων
  • εκτιμά το pH ενός διαλύματος με την χρήση διαλυμάτων δεικτών και πεχαμετρικής ταινίας
  • να προσδιορίζει επακριβώς το pH ενός διαλύματος με χρήση pH-μέτρου.

Λέξεις Κλειδιά

Οξύτητα και αλκαλικότητα, ιόντα υδροξωνίου, ιόντα υδροξυλίου, δυναμικού υδρογόνου (pH), δείκτες, χρωματομετρική μέθοδος, ηλεκτρομετρική μέθοδος, pH-μέτρ

Τα ρυθμιστικά διαλύματα είναι διαλύματα που αποτελούνται από ένα ασθενές οξύ σε μορφή άλατος και τη συζυγή βάση του (πιο κοινή σύνθεση) ή από μια ασθενή βάση πάλι σε μορφή άλατος και το συζυγές οξύ της (λιγότερο κοινή σύνθεση). Χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να διατηρούν τη συγκέντρωση Η3Ο+ και ΟΗ- σταθερή, αν αραιωθούν ή προστεθεί σε αυτά μικρή ποσότητα οξέος ή βάσεως. Τα ρυθμιστικά διαλύματα μπορούν να παρασκευαστούν α) με ανάμιξη ασθενούς οξέος με τη συζυγή του βάση, β) με ανάμιξη ασθενούς βάσης με το συζυγές της οξύ και γ) με μερική εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση. Το pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος δίνεται από την εξίσωση Henderson – Hasselbalch.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • χρησιμοποιεί την εξίσωση Henderson - Hasselbalch για τον υπολογισμό του pH ρυθμιστικών διαλυμάτων
  • µπορεί να παρασκευάζει ρυθµιστικά διαλύµατα επιθυµητού pH, είτε µε ανάµειξη διαλυµάτων ασθενών οξέων ή βάσεων, είτε µε µερική εξουδετέρωση διαλυµάτων ασθενών οξέων ή βάσεων από ισχυρές βάσεις ή οξέα.
  • µπορεί να αναγνωρίζει την κυριότερη ιδιότητα των ρυθµιστικών διαλυµάτων, που είναι το να κρατούν περίπου σταθερή την τιµή του pH τους, αν σ΄αυτά προστεθούν µικρές ποσότητες ισχυρών οξέων ή βάσεων ή αν αραιωθούν.

Λέξεις Κλειδιά

Ασθενές οξύ/βάση, συζυγής βάση/οξύ, ρυθμιστικό διάλυμα, Εξίσωση Henderson – Hasselbalch

Η ογκομετρική ανάλυση είναι μια από τις πιο χρήσιμες και πιο ευρέως εφαρμοσμένες αναλυτικές μεθόδους. Στην ογκομετρική ανάλυση προσδιορίζεται ποσοτικά μια ουσία με μέτρηση του όγκου του διαλύματος ενός αντιδραστηρίου γνωστής συγκέντρωσης που απαιτείται για να αντιδράσει ποσοτικά με γνωστό όγκο διαλύματος της ουσίας. Οι προϋποθέσεις για να χρησιμοποιηθεί μια χημική αντίδραση στην ογκομετρική ανάλυση είναι α) η αντίδραση να είναι στοιχειομετρική, ποσοτική και ταχεία και β) να υπάρχει τρόπος καθορισμού του τελικού σημείου (δείκτες ή φυσικοχημικές μέθοδοι). Μία κατηγορία ογκομετρικών μεθόδων ανάλυσης αποτελούν οι ογκομετρήσεις εξουδετέρωσης (οξυμετρία και αλκαλιμετρία). Με την οξυμετρία προσδιορίζονται ογκομετρικά οι βάσεις ενώ με την αλκαλιμετρία τα οξέα.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • μπορεί να αναφέρει τις ιδιότητες των ενώσεων, που ονομάζονται δείκτες οξέων−βάσεων ή πρωτολυτικοί δείκτες,
  • να υπολογίζει την περιοχή τιμών pH, μέσα στην οποία αλλάζει χρώμα ένας  πρωτολυτικός δείκτης,
  • επιλέγει τον κατάλληλο δείκτη για μια ογκομέτρηση
  • μπορεί να προσδιορίσει την άγνωστη συγκέντρωση διαλύματος βάσης με τη βοήθεια προχοΐδας, δείκτη και οξέος γνωστής συγκέντρωσης (οξυμετρία) όπως και την άγνωστη συγκέντρωση διαλύματος οξέος με τη βοήθεια προχοΐδας, πεχάμετρου και διαλύματος βάσης γνωστής συγκέντρωσης (αλκαλιμετρία).

Λέξεις Κλειδιά

Ογκομετρική ανάλυση, στοιχειομετρία, σφάλματα ογκομέτρησης, ογκομετρήσεις εξουδετέρωσης, οξυμετρία και αλκαλιμετρία, πρωτολυτικοί δείκτες

Οι φασματοσκοπικές μέθοδοι βασίζονται στην ικανότητα διαφόρων ουσιών να αλληλεπιδρούν με ακτινοβολίες χαρακτηριστικών συχνοτήτων. Μετριέται η απορρόφηση ή η διαπερατότητα του δείγματος και βάσει αυτών γίνεται ποιοτική και ποσοτική ανάλυση. Όταν μονοχρωματική ακτινοβολία περάσει μέσα από διάλυμα που περιέχει ουσία που απορροφά, τότε η ένταση της ακτινοβολίας ελαττώνεται σταδιακά κατά μήκος της διαδρομής, λόγω απορρόφησης αυτής από την ουσία. Η μείωση της έντασης εξαρτάται από την συγκέντρωση της ουσίας και από την απόσταση που διανύει η ακτινοβολία μέσα στο διάλυμα. Ισχύει ο νόμος των Lambert – Beer: , όπου I η ένταση εξερχόμενης ακτινοβολίας, I0 η ένταση προσπίπτουσας ακτινοβολίας, l το μήκος διαδρομής της ακτινοβολίας (εσωτερικό πάχος κυψελίδας σε cm), c η συγκέντρωση της απορροφούσης ουσίας, ε σταθερά αναλογίας ,όταν η συγκέντρωση c του διαλύματος εκφράζεται σε Μ.

Στόχοι Ενότητας

Στόχος της συγκεκριμένης εργαστηριακής άσκησης είναι η εξοικείωση των φοιτητών με την τεχνική της φασματοφωτομετρίας Υπεριώδους - Ορατού. Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • Έχει εξοικειωθεί με την οργανολογία της φασματοφωτομετρίας Υπεριώδους - Ορατού
  • κατανοεί τις βασικές έννοιες και τους νόμους της φασματοφωτομετρίας και να τους εφαρμόζει σε ποιοτικές και ποσοτικές χημικές αναλύσεις.

Λέξεις Κλειδιά

Φασματοφωτομετρία Υπεριώδους-Ορατού, φάσμα απορρόφησης, μονοχρωματική ακτινοβολία, ένταση ακτινοβολίας, απορρόφηση, διαπερατότητα, νόμος Lambert – Beer

Η φλογοφωτομετρία είναι μια αναλυτική τεχνική που βασίζεται στη θερμική διέγερση των ατόμων και τη μέτρηση της εκπεμπόμενης, χαρακτηριστικής (κατά άτομο) ακτινοβολίας, κατά την αποδιέγερσή τους. Υπάγεται στις τεχνικές ατομικής εκπομπής (atomic emission techniques). Προκειμένου να ληφθούν τα οπτικά ατομικά φάσματα, τα συστατικά του δείγματος πρέπει να μετατραπούν σε αέρια άτομα, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να προσδιορισθούν με φασματικές μετρήσεις απορρόφησης ή εκπομπής. Η διεργασία με την οποία το δείγμα μετατρέπεται σε άτομα σε αέρια κατάσταση λέγεται ατομοποίηση (atomization). Μια κοινή μέθοδος ατομοποίησης είναι η ατομοποίηση σε φλόγα. Στους ατομοποιητές φλόγας, ένα διάλυμα του δείγματος εκνεφώνεται σε μια ροή οξειδωτικού αερίου, το οποίο αναμιγνύεται με ένα καύσιμο αέριο και μεταφέρεται στη φλόγα, όπου συμβαίνει ατομοποίηση.

Στόχοι Ενότητας

Στόχος της συγκεκριμένης εργαστηριακής άσκησης είναι η εξοικείωση των φοιτητών με την τεχνική της φασματοσκοπίας ατομικής εκπομπής. Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • έχει εξοικειωθεί με την οργανολογία της φλογοφωτομετρίας
  • γνωρίζει πως η ένταση της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία της φλόγας και την ταχύτητα εισαγωγής του διαλύματος στη φλόγα
  • Είναι σε θέση να περιγράφει τη χρήση της φασματοσκοπίας εκπομπής φλόγας στον ποσοτικό προσδιορισμό των μεταλλικών ιόντων, όπως Na+, K+, Ca++, κ.ά.

Λέξεις Κλειδιά

Φασματοσκοπία ατομικής εκπομπής, φλογοφωτομετρία, εκνεφωτής, ατομοποίηση, ποσοτικός προσδιορισμός  Na+ και K+

H χρωματογραφία είναι μια ευρύτατα διαδεδομένη εργαστηριακή τεχνική, η οποία προσφέρεται για την ανάλυση αλλά και τον διαχωρισμό σύνθετων μιγμάτων οργανικών ενώσεων. Xαρακτηριστικό γνώρισμα όλων των χρωματογραφικών τεχνικών είναι η κατανομή των διαφόρων συστατικών ενός μίγματος μεταξύ μίας κινητής και μιας στατικής φάσης. H κινητή φάση είναι ένα υγρό ή ένα αέριο και η στατική φάση ένα στερεό ή ένα υγρό. O διαχωρισμός των συστατικών του μίγματος οφείλεται στο διαφορετικό χρόνο παραμονής του κάθε συστατικού στις δύο φάσεις, κάτι που με τη σειρά του εξαρτάται από τη "συγγένεια" των χημικών ουσιών με τις δύο φάσεις.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • έχει κατανοήσει τις βασικές αρχές της χρωματογραφίας και την ταξινόμηση των χρωματογραφικών μεθόδων
  • να έχει εξοικειωθεί με τις ιδιαιτερότητες της πειραματικής διαδικασίας της χρωματογραφίας λεπτής στοιβάδας (τοποθέτηση δείγματος, μέθοδοι εντοπισμού των κηλίδων, κ.ά)

Λέξεις Κλειδιά

Χρωματογραφία, κινητή φάση, στατική φάση, χρωματογραφία ανάπτυξης, χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας, διαλύτης ανάπτυξης, χρωματογραφικός θάλαμος, μέθοδοι εντοπισμού κηλίδων

Η χημική κινητική ασχολείται με την ταχύτητα των χημικών αντιδράσεων και τους παράγοντες οι οποίοι την επηρεάζουν. Βοηθά επίσης στην κατανόηση του μηχανισμού μιας αντίδρασης, που είναι το σύνολο των σταδίων, από τα οποία περνά μια αντίδραση μέχρι να φτάσει στο τελικό στάδιο, που είναι τα προϊόντα. Ως ταχύτητα αντίδρασης ορίζουμε τη μεταβολή της συγκέντρωσης ενός από τα αντιδρώντα (ελάττωση) ή ενός από τα προϊόντα (αύξηση) στη μονάδα του χρόνου. Η σχέση που συνδέει την ταχύτητα της αντίδρασης με τη συγκέντρωση των αντιδρώντων ουσιών καθορίζεται από το νόμο δράσεως των μαζών των Guldberg- Waage ή νόμο της ταχύτητας: U = k [A]α[Β]β, όπου k μια σταθερά αναλογίας, που ονομάζεται σταθερά ταχύτητας ή ειδική ταχύτητα της αντίδρασης. Οι εκθέτες α και β εκφράζουν την τάξη της αντίδρασης ως προς τα αντιδρώντα Α και Β, αντίστοιχα. Ο Arrhenius διατύπωσε τη σχέση μεταξύ της σταθεράς της ταχύτητας, k και της θερμοκρασίας, Τ, για μια αντίδραση: k = Α e-Εα/RT, όπου Α σταθερά Arrhenius, R η παγκόσμια σταθερά των αερίων (R=8,314 Jmol-1K-1), Τ η απόλυτη θερμοκρασία και Εα η ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα μιας αντίδρασης είναι η πίεση, η φύση των αντιδρώντων και η επιφάνεια επαφής, η ακτινοβολία και οι καταλύτες.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • έχει κατανοήσει το αντικείμενο μελέτης της χημικής κινητικής
  • είναι σε θέση να ορίζει τη μέση και τη στιγμιαία ταχύτητα μιας αντίδρασης και τους παράγοντες που τις επηρεάζουν
  • εξάγει πληροφορίες για την ταχύτητα και την πορεία της αντίδρασης από διαγράμματα συγκέντρωσης – χρόνου.

Λέξεις Κλειδιά

Χημική κινητική, μέση και στιγμιαία ταχύτητα αντίδρασης, νόμος δράσεως μαζών, εξίσωση Arrhenius, ενέργεια ενεργοποίησης, δράση καταλυτών

Οι συμπλοκομετρικές ογκομετρήσεις βασίζονται στη δυνατότητα που έχουν πολλά κατιόντα να σχηματίζουν πολύ σταθερές σύμπλοκες ενώσεις με χηλικούς υποκαταστάτες. Ο σπουδαιότερος μεταξύ αυτών των υποκαταστατών είναι το αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ ή EDTA όπως είναι ευρύτερα γνωστό. Η ανίχνευση του ισοδύναμου σημείου της τιτλοδότησης επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας ειδικής κατηγορίας δεικτών που ονομάζονται μεταλλικοί δείκτες. Σκοπός της άσκησης αυτής είναι ο προσδιορισμός της ολικής σκληρότητας (ιόντα Ca2+ και Mg2+) δειγμάτων νερού, η οποία θα προσδιοριστεί με επεξεργασία των τελικών όγκων των τιτλοδοτήσεων.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • μπορεί να προσδιορίσει την ολική, μόνιμη και παροδική σκληρότητα δείγματος νερού
  • να εκφράζει τη σκληρότητα σε γερμανικούς, γαλλικούς και αμερικανικούς βαθμούς σκληρότητας
  • μπορεί να χαρακτηρίζει το δείγμα του νερού ως μαλακό, μέτρια σκληρό,  σκληρό ή πολύ σκληρό
  • μπορεί να αναφέρει τις ιδιότητες των ενώσεων, που ονομάζονται μεταλλικοί δείκτες

Λέξεις Κλειδιά

Συμπλοκομετρικές ογκομετρήσεις, χηλικοί υποκαταστάτες, αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA), μεταλλικοί δείκτες, ολική, μόνιμη και παροδική σκληρότητα νερού

Στις ποτενσιομετρικές τιτλοδοτήσεις το ισοδύναμο σημείο (Ι.Σ.), δεν προσ­διορίζεται οπτικά με χρήση δεικτών αλλά από την απότομη αλλαγή του δυναμικού ενός κατάλληλου ζεύγους ηλεκτροδίων, βυθισμένου μέσα στο μετρούμενο διάλυμα. Το δυναμικό του ενός ηλεκτροδίου εξαρτάται από την συγκέντρωση ενός ιόντος του διαλύματος. Κατά την διάρκεια της τιτλοδότησης, καθώς προχωρεί η αντίδραση η συγ­κέντρωση του συγκεκριμένου ιόντος αλλάζει, επομένως αλλάζει και το δυναμικό του ηλεκτροδίου. Στο Ι.Σ. έχομε απότομη αλλαγή του δυναμικού. Η γραφική παράσταση τoυ μετρούμενου δυναμικού, συναρτήσει του προστιθέμενου όγκου του τιτλοδότη μας δίνει την καμπύλη ογκομέτρησης από την οποία βρίσκομε το Ι.Σ.

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • μπορεί να εκτελέσει με επιτυχία μια ποτενσιομετρική τιτλοδότηση ισχυρής ή/και ασθενούς βάσης με ισχυρό ή/και ασθενές οξύ.
  • μπορεί να χαράξει την καμπύλη ογκομέτρησης ή και να προσδιορίσει με ακρίβεια το pHΙ.Σ..
  • μπορεί να χαράξει την καμπύλη πρώτης παραγώγου ή  να προσδιορίσει με ακρίβεια τον VΙ.Σ. του οξέος ή της βάσης από την καμπύλη πρώτης παραγώγου.
  • μπορεί να προσδιορίσει την κανονικότητα, Ν, του διαλύματος οξέος ή βάσης.

Λέξεις Κλειδιά

Ποτενσιομετρικές τιτλοδοτήσεις, καμπύλη τιτλοδότησης, ισοδύναμο σημείο (Ι.Σ.), δυναμικό ηλεκτροδίου, pHμετρ

Οι ογκομετρήσεις αυτές στηρίζονται σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, οι οποίες είναι αντιδράσεις όπου παρατηρείται μεταφορά ηλεκτρονίων από ένα χημικό είδος (αναγωγικό) σε άλλο (οξειδωτικό). Οξειδωτικά σώματα ή οξειδωτικά μέσα είναι εκείνα που μπορούν να προκαλέσουν οξείδωση, δηλαδή τα σώματα που περιέχουν χημικά στοιχεία που μπορούν να αποσπάσουν ηλεκτρόνια από άλλα στοιχεία. Αναγωγικά σώματα ή αναγωγικά μέσα είναι εκείνα που μπορούν να προκαλέσουν αναγωγή, δηλαδή τα σώματα που περιέχουν χημικά στοιχεία που μπορούν να προσλάβουν ηλεκτρόνια από άλλα στοιχεία. Τα πιο συνηθισμένα οξειδωτικά που χρησιμοποιούνται στις οξειδοαναγωγικές ογκομετρήσεις είναι το υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) , το διχρωμικό κάλιο (Κ2Cr2Ο7), το ιώδιο (Ι2), άλατα του τετρασθενούς δημητρίου (Ce4+), το βρώμιο (Βr2), το βρώμικο κάλιο  (ΚΒrΟ3) και άλλα. Ως αναγωγικά χρησιμοποιούνται άλατα δισθενούς σιδήρου, π.χ. FeCl2, τo θειοθειïκό νάτριο (Na2S2O3×5Η2O), τo οξαλικό κάλιo (K2C2O4), το αρσενικώδες οξύ (Η3ΑsΟ3) και άλλα. Το τελικό σημείο της τιτλοδότησης εντοπίζεται είτε με χρήση οξειδοαναγωγικών δεικτών, οι οποίοι εμφανίζουν διαφορετικό χρώμα σε οξειδωμένη και ανηγμένη μορφή είτε με καταγραφή του αναπτυσσόμενου δυναμικού κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης.

 

Στόχοι Ενότητας

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενότητας, ο φοιτητής θα πρέπει να:

  • έχει εξοικειωθεί με τις έννοιες: οξείδωση/αναγωγή, οξειδωτικό/αναγωγικό μέσο, αριθμός οξείδωσης, κανόνες αριθμού οξείδωσης, ημιαντιδράσεις οξείδωσης/αναγωγής, ισοστάθμιση αντιδράσεων οξειδοαναγωγής,  οξειδοαναγωγικοί δείκτες.
  • μπορεί να εκτελέσει με επιτυχία μια οξειδοαναγωγική τιτλοδότηση είτε με χρήση οξειδοαναγωγικών δεικτών είτε με καταγραφή του αναπτυσσόμενου δυναμικού.
  • μπορεί να χαράξει την καμπύλη τιτλοδότησης και να προσδιορίσει με ακρίβεια το ισοδύναμο σημείο.
  • μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια την κανονικότητα, Ν, του διαλύματος του οξειδωτικού ή αναγωγικού μέσου.

Λέξεις Κλειδιά

οξείδωση/αναγωγή, οξειδωτικό/αναγωγικό μέσο, αριθμός οξείδωσης, ημιαντιδράσεις οξείδωσης/αναγωγής, οξειδοαναγωγικοί δείκτες

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -